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y=sec^24x+tan^24x

Derivada de y=sec^24x+tan^24x

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
   2           2     
sec (4*x) + tan (4*x)
tan2(4x)+sec2(4x)\tan^{2}{\left(4 x \right)} + \sec^{2}{\left(4 x \right)}
sec(4*x)^2 + tan(4*x)^2
Solución detallada
  1. diferenciamos tan2(4x)+sec2(4x)\tan^{2}{\left(4 x \right)} + \sec^{2}{\left(4 x \right)} miembro por miembro:

    1. Sustituimos u=sec(4x)u = \sec{\left(4 x \right)}.

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

    3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxsec(4x)\frac{d}{d x} \sec{\left(4 x \right)}:

      1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

        sec(4x)=1cos(4x)\sec{\left(4 x \right)} = \frac{1}{\cos{\left(4 x \right)}}

      2. Sustituimos u=cos(4x)u = \cos{\left(4 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 ddxcos(4x)\frac{d}{d x} \cos{\left(4 x \right)}:

        1. Sustituimos u=4xu = 4 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 ddx4x\frac{d}{d x} 4 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: 44

          Como resultado de la secuencia de reglas:

          4sin(4x)- 4 \sin{\left(4 x \right)}

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        4sin(4x)cos2(4x)\frac{4 \sin{\left(4 x \right)}}{\cos^{2}{\left(4 x \right)}}

      Como resultado de la secuencia de reglas:

      8sin(4x)sec(4x)cos2(4x)\frac{8 \sin{\left(4 x \right)} \sec{\left(4 x \right)}}{\cos^{2}{\left(4 x \right)}}

    4. Sustituimos u=tan(4x)u = \tan{\left(4 x \right)}.

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

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

      1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

        tan(4x)=sin(4x)cos(4x)\tan{\left(4 x \right)} = \frac{\sin{\left(4 x \right)}}{\cos{\left(4 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(4x)f{\left(x \right)} = \sin{\left(4 x \right)} y g(x)=cos(4x)g{\left(x \right)} = \cos{\left(4 x \right)}.

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

        1. Sustituimos u=4xu = 4 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 ddx4x\frac{d}{d x} 4 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: 44

          Como resultado de la secuencia de reglas:

          4cos(4x)4 \cos{\left(4 x \right)}

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

        1. Sustituimos u=4xu = 4 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 ddx4x\frac{d}{d x} 4 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: 44

          Como resultado de la secuencia de reglas:

          4sin(4x)- 4 \sin{\left(4 x \right)}

        Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

        4sin2(4x)+4cos2(4x)cos2(4x)\frac{4 \sin^{2}{\left(4 x \right)} + 4 \cos^{2}{\left(4 x \right)}}{\cos^{2}{\left(4 x \right)}}

      Como resultado de la secuencia de reglas:

      2(4sin2(4x)+4cos2(4x))tan(4x)cos2(4x)\frac{2 \left(4 \sin^{2}{\left(4 x \right)} + 4 \cos^{2}{\left(4 x \right)}\right) \tan{\left(4 x \right)}}{\cos^{2}{\left(4 x \right)}}

    Como resultado de: 2(4sin2(4x)+4cos2(4x))tan(4x)cos2(4x)+8sin(4x)sec(4x)cos2(4x)\frac{2 \left(4 \sin^{2}{\left(4 x \right)} + 4 \cos^{2}{\left(4 x \right)}\right) \tan{\left(4 x \right)}}{\cos^{2}{\left(4 x \right)}} + \frac{8 \sin{\left(4 x \right)} \sec{\left(4 x \right)}}{\cos^{2}{\left(4 x \right)}}

  2. Simplificamos:

    16tan(4x)cos2(4x)\frac{16 \tan{\left(4 x \right)}}{\cos^{2}{\left(4 x \right)}}


Respuesta:

16tan(4x)cos2(4x)\frac{16 \tan{\left(4 x \right)}}{\cos^{2}{\left(4 x \right)}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-500000000500000000
Primera derivada [src]
/         2     \                 2              
\8 + 8*tan (4*x)/*tan(4*x) + 8*sec (4*x)*tan(4*x)
(8tan2(4x)+8)tan(4x)+8tan(4x)sec2(4x)\left(8 \tan^{2}{\left(4 x \right)} + 8\right) \tan{\left(4 x \right)} + 8 \tan{\left(4 x \right)} \sec^{2}{\left(4 x \right)}
Segunda derivada [src]
   /               2                                                                                  \
   |/       2     \       2      /       2     \        2         2             2      /       2     \|
32*\\1 + tan (4*x)/  + sec (4*x)*\1 + tan (4*x)/ + 2*sec (4*x)*tan (4*x) + 2*tan (4*x)*\1 + tan (4*x)//
32((tan2(4x)+1)2+2(tan2(4x)+1)tan2(4x)+(tan2(4x)+1)sec2(4x)+2tan2(4x)sec2(4x))32 \left(\left(\tan^{2}{\left(4 x \right)} + 1\right)^{2} + 2 \left(\tan^{2}{\left(4 x \right)} + 1\right) \tan^{2}{\left(4 x \right)} + \left(\tan^{2}{\left(4 x \right)} + 1\right) \sec^{2}{\left(4 x \right)} + 2 \tan^{2}{\left(4 x \right)} \sec^{2}{\left(4 x \right)}\right)
Tercera derivada [src]
    /                 2                                                                                \         
    |  /       2     \       2         2           2      /       2     \        2      /       2     \|         
512*\2*\1 + tan (4*x)/  + sec (4*x)*tan (4*x) + tan (4*x)*\1 + tan (4*x)/ + 2*sec (4*x)*\1 + tan (4*x)//*tan(4*x)
512(2(tan2(4x)+1)2+(tan2(4x)+1)tan2(4x)+2(tan2(4x)+1)sec2(4x)+tan2(4x)sec2(4x))tan(4x)512 \left(2 \left(\tan^{2}{\left(4 x \right)} + 1\right)^{2} + \left(\tan^{2}{\left(4 x \right)} + 1\right) \tan^{2}{\left(4 x \right)} + 2 \left(\tan^{2}{\left(4 x \right)} + 1\right) \sec^{2}{\left(4 x \right)} + \tan^{2}{\left(4 x \right)} \sec^{2}{\left(4 x \right)}\right) \tan{\left(4 x \right)}
Gráfico
Derivada de y=sec^24x+tan^24x