Sr Examen

Derivada de y=ln(ctg6x)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
log(cot(6*x))
log(cot(6x))\log{\left(\cot{\left(6 x \right)} \right)}
log(cot(6*x))
Solución detallada
  1. Sustituimos u=cot(6x)u = \cot{\left(6 x \right)}.

  2. Derivado log(u)\log{\left(u \right)} es 1u\frac{1}{u}.

  3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxcot(6x)\frac{d}{d x} \cot{\left(6 x \right)}:

    1. Hay varias formas de calcular esta derivada.

      Method #1

      1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

        cot(6x)=1tan(6x)\cot{\left(6 x \right)} = \frac{1}{\tan{\left(6 x \right)}}

      2. Sustituimos u=tan(6x)u = \tan{\left(6 x \right)}.

      3. Según el principio, aplicamos: 1u\frac{1}{u} tenemos 1u2- \frac{1}{u^{2}}

      4. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxtan(6x)\frac{d}{d x} \tan{\left(6 x \right)}:

        1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

          tan(6x)=sin(6x)cos(6x)\tan{\left(6 x \right)} = \frac{\sin{\left(6 x \right)}}{\cos{\left(6 x \right)}}

        2. 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)=sin(6x)f{\left(x \right)} = \sin{\left(6 x \right)} y g(x)=cos(6x)g{\left(x \right)} = \cos{\left(6 x \right)}.

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

          1. Sustituimos u=6xu = 6 x.

          2. La derivada del seno es igual al coseno:

            ddusin(u)=cos(u)\frac{d}{d u} \sin{\left(u \right)} = \cos{\left(u \right)}

          3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx6x\frac{d}{d x} 6 x:

            1. 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: 66

            Como resultado de la secuencia de reglas:

            6cos(6x)6 \cos{\left(6 x \right)}

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

          1. Sustituimos u=6xu = 6 x.

          2. La derivada del coseno es igual a menos el seno:

            dducos(u)=sin(u)\frac{d}{d u} \cos{\left(u \right)} = - \sin{\left(u \right)}

          3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx6x\frac{d}{d x} 6 x:

            1. 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: 66

            Como resultado de la secuencia de reglas:

            6sin(6x)- 6 \sin{\left(6 x \right)}

          Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

          6sin2(6x)+6cos2(6x)cos2(6x)\frac{6 \sin^{2}{\left(6 x \right)} + 6 \cos^{2}{\left(6 x \right)}}{\cos^{2}{\left(6 x \right)}}

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        6sin2(6x)+6cos2(6x)cos2(6x)tan2(6x)- \frac{6 \sin^{2}{\left(6 x \right)} + 6 \cos^{2}{\left(6 x \right)}}{\cos^{2}{\left(6 x \right)} \tan^{2}{\left(6 x \right)}}

      Method #2

      1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

        cot(6x)=cos(6x)sin(6x)\cot{\left(6 x \right)} = \frac{\cos{\left(6 x \right)}}{\sin{\left(6 x \right)}}

      2. 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)=cos(6x)f{\left(x \right)} = \cos{\left(6 x \right)} y g(x)=sin(6x)g{\left(x \right)} = \sin{\left(6 x \right)}.

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

        1. Sustituimos u=6xu = 6 x.

        2. La derivada del coseno es igual a menos el seno:

          dducos(u)=sin(u)\frac{d}{d u} \cos{\left(u \right)} = - \sin{\left(u \right)}

        3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx6x\frac{d}{d x} 6 x:

          1. 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: 66

          Como resultado de la secuencia de reglas:

          6sin(6x)- 6 \sin{\left(6 x \right)}

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

        1. Sustituimos u=6xu = 6 x.

        2. La derivada del seno es igual al coseno:

          ddusin(u)=cos(u)\frac{d}{d u} \sin{\left(u \right)} = \cos{\left(u \right)}

        3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx6x\frac{d}{d x} 6 x:

          1. 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: 66

          Como resultado de la secuencia de reglas:

          6cos(6x)6 \cos{\left(6 x \right)}

        Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

        6sin2(6x)6cos2(6x)sin2(6x)\frac{- 6 \sin^{2}{\left(6 x \right)} - 6 \cos^{2}{\left(6 x \right)}}{\sin^{2}{\left(6 x \right)}}

    Como resultado de la secuencia de reglas:

    6sin2(6x)+6cos2(6x)cos2(6x)tan2(6x)cot(6x)- \frac{6 \sin^{2}{\left(6 x \right)} + 6 \cos^{2}{\left(6 x \right)}}{\cos^{2}{\left(6 x \right)} \tan^{2}{\left(6 x \right)} \cot{\left(6 x \right)}}

  4. Simplificamos:

    12sin(12x)- \frac{12}{\sin{\left(12 x \right)}}


Respuesta:

12sin(12x)- \frac{12}{\sin{\left(12 x \right)}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-10001000
Primera derivada [src]
          2     
-6 - 6*cot (6*x)
----------------
    cot(6*x)    
6cot2(6x)6cot(6x)\frac{- 6 \cot^{2}{\left(6 x \right)} - 6}{\cot{\left(6 x \right)}}
Segunda derivada [src]
   /                                 2\
   |                  /       2     \ |
   |         2        \1 + cot (6*x)/ |
36*|2 + 2*cot (6*x) - ----------------|
   |                        2         |
   \                     cot (6*x)    /
36((cot2(6x)+1)2cot2(6x)+2cot2(6x)+2)36 \left(- \frac{\left(\cot^{2}{\left(6 x \right)} + 1\right)^{2}}{\cot^{2}{\left(6 x \right)}} + 2 \cot^{2}{\left(6 x \right)} + 2\right)
Gráfico
Derivada de y=ln(ctg6x)