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y=(x^2+3x-7)/(x^2+x^4+1)

Derivada de y=(x^2+3x-7)/(x^2+x^4+1)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
 2          
x  + 3*x - 7
------------
 2    4     
x  + x  + 1 
(x2+3x)7(x4+x2)+1\frac{\left(x^{2} + 3 x\right) - 7}{\left(x^{4} + x^{2}\right) + 1}
(x^2 + 3*x - 7)/(x^2 + x^4 + 1)
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)=x2+3x7f{\left(x \right)} = x^{2} + 3 x - 7 y g(x)=x4+x2+1g{\left(x \right)} = x^{4} + x^{2} + 1.

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

    1. diferenciamos x2+3x7x^{2} + 3 x - 7 miembro por miembro:

      1. La derivada de una constante 7-7 es igual a cero.

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

      3. 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: 33

      Como resultado de: 2x+32 x + 3

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

    1. diferenciamos x4+x2+1x^{4} + x^{2} + 1 miembro por miembro:

      1. La derivada de una constante 11 es igual a cero.

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

      3. Según el principio, aplicamos: x4x^{4} tenemos 4x34 x^{3}

      Como resultado de: 4x3+2x4 x^{3} + 2 x

    Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

    (2x+3)(x4+x2+1)(4x3+2x)(x2+3x7)(x4+x2+1)2\frac{\left(2 x + 3\right) \left(x^{4} + x^{2} + 1\right) - \left(4 x^{3} + 2 x\right) \left(x^{2} + 3 x - 7\right)}{\left(x^{4} + x^{2} + 1\right)^{2}}

  2. Simplificamos:

    2x(2x2+1)(x2+3x7)+(2x+3)(x4+x2+1)(x4+x2+1)2\frac{- 2 x \left(2 x^{2} + 1\right) \left(x^{2} + 3 x - 7\right) + \left(2 x + 3\right) \left(x^{4} + x^{2} + 1\right)}{\left(x^{4} + x^{2} + 1\right)^{2}}


Respuesta:

2x(2x2+1)(x2+3x7)+(2x+3)(x4+x2+1)(x4+x2+1)2\frac{- 2 x \left(2 x^{2} + 1\right) \left(x^{2} + 3 x - 7\right) + \left(2 x + 3\right) \left(x^{4} + x^{2} + 1\right)}{\left(x^{4} + x^{2} + 1\right)^{2}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-2020
Primera derivada [src]
              /     3      \ / 2          \
  3 + 2*x     \- 4*x  - 2*x/*\x  + 3*x - 7/
----------- + -----------------------------
 2    4                            2       
x  + x  + 1           / 2    4    \        
                      \x  + x  + 1/        
2x+3(x4+x2)+1+(4x32x)((x2+3x)7)((x4+x2)+1)2\frac{2 x + 3}{\left(x^{4} + x^{2}\right) + 1} + \frac{\left(- 4 x^{3} - 2 x\right) \left(\left(x^{2} + 3 x\right) - 7\right)}{\left(\left(x^{4} + x^{2}\right) + 1\right)^{2}}
Segunda derivada [src]
  /    /                          2\                                           \
  |    |              2 /       2\ |                                           |
  |    |       2   4*x *\1 + 2*x / | /      2      \                           |
  |    |1 + 6*x  - ----------------|*\-7 + x  + 3*x/                           |
  |    |                  2    4   |                       /       2\          |
  |    \             1 + x  + x    /                   2*x*\1 + 2*x /*(3 + 2*x)|
2*|1 - --------------------------------------------- - ------------------------|
  |                          2    4                               2    4       |
  \                     1 + x  + x                           1 + x  + x        /
--------------------------------------------------------------------------------
                                       2    4                                   
                                  1 + x  + x                                    
2(2x(2x+3)(2x2+1)x4+x2+1(x2+3x7)(4x2(2x2+1)2x4+x2+1+6x2+1)x4+x2+1+1)x4+x2+1\frac{2 \left(- \frac{2 x \left(2 x + 3\right) \left(2 x^{2} + 1\right)}{x^{4} + x^{2} + 1} - \frac{\left(x^{2} + 3 x - 7\right) \left(- \frac{4 x^{2} \left(2 x^{2} + 1\right)^{2}}{x^{4} + x^{2} + 1} + 6 x^{2} + 1\right)}{x^{4} + x^{2} + 1} + 1\right)}{x^{4} + x^{2} + 1}
Tercera derivada [src]
   /          /                          2\                        /                                           3\                \
   |          |              2 /       2\ |                        |    /       2\ /       2\      2 /       2\ |                |
   |          |       2   4*x *\1 + 2*x / |       /       2\       |    \1 + 2*x /*\1 + 6*x /   2*x *\1 + 2*x / | /      2      \|
-6*|(3 + 2*x)*|1 + 6*x  - ----------------| + 2*x*\1 + 2*x / + 4*x*|1 - --------------------- + ----------------|*\-7 + x  + 3*x/|
   |          |                  2    4   |                        |              2    4                      2 |                |
   |          \             1 + x  + x    /                        |         1 + x  + x          /     2    4\  |                |
   \                                                               \                             \1 + x  + x /  /                /
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                       2                                                          
                                                          /     2    4\                                                           
                                                          \1 + x  + x /                                                           
6(2x(2x2+1)+4x(x2+3x7)(2x2(2x2+1)3(x4+x2+1)2(2x2+1)(6x2+1)x4+x2+1+1)+(2x+3)(4x2(2x2+1)2x4+x2+1+6x2+1))(x4+x2+1)2- \frac{6 \left(2 x \left(2 x^{2} + 1\right) + 4 x \left(x^{2} + 3 x - 7\right) \left(\frac{2 x^{2} \left(2 x^{2} + 1\right)^{3}}{\left(x^{4} + x^{2} + 1\right)^{2}} - \frac{\left(2 x^{2} + 1\right) \left(6 x^{2} + 1\right)}{x^{4} + x^{2} + 1} + 1\right) + \left(2 x + 3\right) \left(- \frac{4 x^{2} \left(2 x^{2} + 1\right)^{2}}{x^{4} + x^{2} + 1} + 6 x^{2} + 1\right)\right)}{\left(x^{4} + x^{2} + 1\right)^{2}}
Gráfico
Derivada de y=(x^2+3x-7)/(x^2+x^4+1)