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x*exp(-x)(2*x+2)/(x^2+2*x)^2

Derivada de x*exp(-x)(2*x+2)/(x^2+2*x)^2

Función f() - derivada -er orden en el punto
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
   -x          
x*e  *(2*x + 2)
---------------
            2  
  / 2      \   
  \x  + 2*x/   
xex(2x+2)(x2+2x)2\frac{x e^{- x} \left(2 x + 2\right)}{\left(x^{2} + 2 x\right)^{2}}
((x*exp(-x))*(2*x + 2))/(x^2 + 2*x)^2
Solución detallada
  1. Se aplica la regla de la derivada parcial:

    ddxf(x)g(x)=f(x)ddxg(x)+g(x)ddxf(x)g2(x)\frac{d}{d x} \frac{f{\left(x \right)}}{g{\left(x \right)}} = \frac{- f{\left(x \right)} \frac{d}{d x} g{\left(x \right)} + g{\left(x \right)} \frac{d}{d x} f{\left(x \right)}}{g^{2}{\left(x \right)}}

    f(x)=x(2x+2)f{\left(x \right)} = x \left(2 x + 2\right) y g(x)=(x2+2x)2exg{\left(x \right)} = \left(x^{2} + 2 x\right)^{2} e^{x}.

    Para calcular ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

    1. Se aplica la regla de la derivada de una multiplicación:

      ddxf(x)g(x)=f(x)ddxg(x)+g(x)ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} g{\left(x \right)} = f{\left(x \right)} \frac{d}{d x} g{\left(x \right)} + g{\left(x \right)} \frac{d}{d x} f{\left(x \right)}

      f(x)=xf{\left(x \right)} = x; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

      1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

      g(x)=2x+2g{\left(x \right)} = 2 x + 2; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

      1. diferenciamos 2x+22 x + 2 miembro por miembro:

        1. La derivada de una constante 22 es igual a cero.

        2. La derivada del producto de una constante por función es igual al producto de esta constante por la derivada de esta función.

          1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

          Entonces, como resultado: 22

        Como resultado de: 22

      Como resultado de: 4x+24 x + 2

    Para calcular ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

    1. Se aplica la regla de la derivada de una multiplicación:

      ddxf(x)g(x)=f(x)ddxg(x)+g(x)ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} g{\left(x \right)} = f{\left(x \right)} \frac{d}{d x} g{\left(x \right)} + g{\left(x \right)} \frac{d}{d x} f{\left(x \right)}

      f(x)=(x2+2x)2f{\left(x \right)} = \left(x^{2} + 2 x\right)^{2}; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

      1. Sustituimos u=x2+2xu = x^{2} + 2 x.

      2. Según el principio, aplicamos: u2u^{2} tenemos 2u2 u

      3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx(x2+2x)\frac{d}{d x} \left(x^{2} + 2 x\right):

        1. diferenciamos x2+2xx^{2} + 2 x miembro por miembro:

          1. Según el principio, aplicamos: x2x^{2} tenemos 2x2 x

          2. La derivada del producto de una constante por función es igual al producto de esta constante por la derivada de esta función.

            1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

            Entonces, como resultado: 22

          Como resultado de: 2x+22 x + 2

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        (2x+2)(2x2+4x)\left(2 x + 2\right) \left(2 x^{2} + 4 x\right)

      g(x)=exg{\left(x \right)} = e^{x}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

      1. Derivado exe^{x} es.

      Como resultado de: (2x+2)(2x2+4x)ex+(x2+2x)2ex\left(2 x + 2\right) \left(2 x^{2} + 4 x\right) e^{x} + \left(x^{2} + 2 x\right)^{2} e^{x}

    Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

    (x(2x+2)((2x+2)(2x2+4x)ex+(x2+2x)2ex)+(4x+2)(x2+2x)2ex)e2x(x2+2x)4\frac{\left(- x \left(2 x + 2\right) \left(\left(2 x + 2\right) \left(2 x^{2} + 4 x\right) e^{x} + \left(x^{2} + 2 x\right)^{2} e^{x}\right) + \left(4 x + 2\right) \left(x^{2} + 2 x\right)^{2} e^{x}\right) e^{- 2 x}}{\left(x^{2} + 2 x\right)^{4}}

  2. Simplificamos:

    2((x+1)(x(x+2)+4x+4)+(x+2)(2x+1))exx2(x+2)3\frac{2 \left(- \left(x + 1\right) \left(x \left(x + 2\right) + 4 x + 4\right) + \left(x + 2\right) \left(2 x + 1\right)\right) e^{- x}}{x^{2} \left(x + 2\right)^{3}}


Respuesta:

2((x+1)(x(x+2)+4x+4)+(x+2)(2x+1))exx2(x+2)3\frac{2 \left(- \left(x + 1\right) \left(x \left(x + 2\right) + 4 x + 4\right) + \left(x + 2\right) \left(2 x + 1\right)\right) e^{- x}}{x^{2} \left(x + 2\right)^{3}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-5000050000
Primera derivada [src]
          /     -x    -x\        -x                          -x
(2*x + 2)*\- x*e   + e  / + 2*x*e     x*(4 + 4*x)*(2*x + 2)*e  
----------------------------------- - -------------------------
                      2                                3       
            / 2      \                       / 2      \        
            \x  + 2*x/                       \x  + 2*x/        
x(2x+2)(4x+4)ex(x2+2x)3+2xex+(2x+2)(xex+ex)(x2+2x)2- \frac{x \left(2 x + 2\right) \left(4 x + 4\right) e^{- x}}{\left(x^{2} + 2 x\right)^{3}} + \frac{2 x e^{- x} + \left(2 x + 2\right) \left(- x e^{- x} + e^{- x}\right)}{\left(x^{2} + 2 x\right)^{2}}
Segunda derivada [src]
  /                                       /             2\                                   \    
  |                                       |    6*(1 + x) |                                   |    
  |                             4*(1 + x)*|1 - ----------|                                   |    
  |                                       \    x*(2 + x) /   8*(1 + x)*(x - (1 + x)*(-1 + x))|  -x
2*|2 - 2*x + (1 + x)*(-2 + x) - -------------------------- - --------------------------------|*e  
  \                                       2 + x                         x*(2 + x)            /    
--------------------------------------------------------------------------------------------------
                                            2        2                                            
                                           x *(2 + x)                                             
2(2x4(16(x+1)2x(x+2))(x+1)x+2+(x2)(x+1)+28(x+1)(x(x1)(x+1))x(x+2))exx2(x+2)2\frac{2 \left(- 2 x - \frac{4 \left(1 - \frac{6 \left(x + 1\right)^{2}}{x \left(x + 2\right)}\right) \left(x + 1\right)}{x + 2} + \left(x - 2\right) \left(x + 1\right) + 2 - \frac{8 \left(x + 1\right) \left(x - \left(x - 1\right) \left(x + 1\right)\right)}{x \left(x + 2\right)}\right) e^{- x}}{x^{2} \left(x + 2\right)^{2}}
Tercera derivada [src]
  /                                                                           /             2\                                      /             2\\    
  |                                                                           |    6*(1 + x) |                                    2 |    8*(1 + x) ||    
  |                                                                        12*|1 - ----------|*(x - (1 + x)*(-1 + x))   24*(1 + x) *|3 - ----------||    
  |                              12*(1 + x)*(2 - 2*x + (1 + x)*(-2 + x))      \    x*(2 + x) /                                      \    x*(2 + x) /|  -x
2*|-6 + 3*x - (1 + x)*(-3 + x) - --------------------------------------- - ------------------------------------------ + ----------------------------|*e  
  |                                             x*(2 + x)                                  x*(2 + x)                                      2         |    
  \                                                                                                                              x*(2 + x)          /    
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                        2        2                                                                       
                                                                       x *(2 + x)                                                                        
2(3x(x3)(x+1)612(16(x+1)2x(x+2))(x(x1)(x+1))x(x+2)+24(38(x+1)2x(x+2))(x+1)2x(x+2)212(x+1)(2x+(x2)(x+1)+2)x(x+2))exx2(x+2)2\frac{2 \left(3 x - \left(x - 3\right) \left(x + 1\right) - 6 - \frac{12 \left(1 - \frac{6 \left(x + 1\right)^{2}}{x \left(x + 2\right)}\right) \left(x - \left(x - 1\right) \left(x + 1\right)\right)}{x \left(x + 2\right)} + \frac{24 \left(3 - \frac{8 \left(x + 1\right)^{2}}{x \left(x + 2\right)}\right) \left(x + 1\right)^{2}}{x \left(x + 2\right)^{2}} - \frac{12 \left(x + 1\right) \left(- 2 x + \left(x - 2\right) \left(x + 1\right) + 2\right)}{x \left(x + 2\right)}\right) e^{- x}}{x^{2} \left(x + 2\right)^{2}}
Gráfico
Derivada de x*exp(-x)(2*x+2)/(x^2+2*x)^2