Sr Examen

Derivada de y=6sin2x+4cos5x-3tg-4x-ctg2,4x

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                                              /12*x\
6*sin(2*x) + 4*cos(5*x) - 3*tan(x) - 4*x - cot|----|
                                              \ 5  /
(4x+((6sin(2x)+4cos(5x))3tan(x)))cot(12x5)\left(- 4 x + \left(\left(6 \sin{\left(2 x \right)} + 4 \cos{\left(5 x \right)}\right) - 3 \tan{\left(x \right)}\right)\right) - \cot{\left(\frac{12 x}{5} \right)}
6*sin(2*x) + 4*cos(5*x) - 3*tan(x) - 4*x - cot(12*x/5)
Solución detallada
  1. diferenciamos (4x+((6sin(2x)+4cos(5x))3tan(x)))cot(12x5)\left(- 4 x + \left(\left(6 \sin{\left(2 x \right)} + 4 \cos{\left(5 x \right)}\right) - 3 \tan{\left(x \right)}\right)\right) - \cot{\left(\frac{12 x}{5} \right)} miembro por miembro:

    1. diferenciamos 4x+((6sin(2x)+4cos(5x))3tan(x))- 4 x + \left(\left(6 \sin{\left(2 x \right)} + 4 \cos{\left(5 x \right)}\right) - 3 \tan{\left(x \right)}\right) miembro por miembro:

      1. diferenciamos (6sin(2x)+4cos(5x))3tan(x)\left(6 \sin{\left(2 x \right)} + 4 \cos{\left(5 x \right)}\right) - 3 \tan{\left(x \right)} miembro por miembro:

        1. diferenciamos 6sin(2x)+4cos(5x)6 \sin{\left(2 x \right)} + 4 \cos{\left(5 x \right)} miembro por miembro:

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

            1. Sustituimos u=2xu = 2 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 ddx2x\frac{d}{d x} 2 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: 22

              Como resultado de la secuencia de reglas:

              2cos(2x)2 \cos{\left(2 x \right)}

            Entonces, como resultado: 12cos(2x)12 \cos{\left(2 x \right)}

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

            1. Sustituimos u=5xu = 5 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 ddx5x\frac{d}{d x} 5 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: 55

              Como resultado de la secuencia de reglas:

              5sin(5x)- 5 \sin{\left(5 x \right)}

            Entonces, como resultado: 20sin(5x)- 20 \sin{\left(5 x \right)}

          Como resultado de: 20sin(5x)+12cos(2x)- 20 \sin{\left(5 x \right)} + 12 \cos{\left(2 x \right)}

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

          1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

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

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

            1. La derivada del seno es igual al coseno:

              ddxsin(x)=cos(x)\frac{d}{d x} \sin{\left(x \right)} = \cos{\left(x \right)}

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

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

              ddxcos(x)=sin(x)\frac{d}{d x} \cos{\left(x \right)} = - \sin{\left(x \right)}

            Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

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

          Entonces, como resultado: 3(sin2(x)+cos2(x))cos2(x)- \frac{3 \left(\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right)}{\cos^{2}{\left(x \right)}}

        Como resultado de: 3(sin2(x)+cos2(x))cos2(x)20sin(5x)+12cos(2x)- \frac{3 \left(\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right)}{\cos^{2}{\left(x \right)}} - 20 \sin{\left(5 x \right)} + 12 \cos{\left(2 x \right)}

      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: 4-4

      Como resultado de: 3(sin2(x)+cos2(x))cos2(x)20sin(5x)+12cos(2x)4- \frac{3 \left(\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right)}{\cos^{2}{\left(x \right)}} - 20 \sin{\left(5 x \right)} + 12 \cos{\left(2 x \right)} - 4

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

      1. Hay varias formas de calcular esta derivada.

        Method #1

        1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

          cot(12x5)=1tan(12x5)\cot{\left(\frac{12 x}{5} \right)} = \frac{1}{\tan{\left(\frac{12 x}{5} \right)}}

        2. Sustituimos u=tan(12x5)u = \tan{\left(\frac{12 x}{5} \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(12x5)\frac{d}{d x} \tan{\left(\frac{12 x}{5} \right)}:

          1. Sustituimos u=12x5u = \frac{12 x}{5}.

          2. ddutan(u)=1cos2(u)\frac{d}{d u} \tan{\left(u \right)} = \frac{1}{\cos^{2}{\left(u \right)}}

          3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx12x5\frac{d}{d x} \frac{12 x}{5}:

            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: 125\frac{12}{5}

            Como resultado de la secuencia de reglas:

            125cos2(12x5)\frac{12}{5 \cos^{2}{\left(\frac{12 x}{5} \right)}}

          Como resultado de la secuencia de reglas:

          12sin2(12x5)5+12cos2(12x5)5cos2(12x5)tan2(12x5)- \frac{\frac{12 \sin^{2}{\left(\frac{12 x}{5} \right)}}{5} + \frac{12 \cos^{2}{\left(\frac{12 x}{5} \right)}}{5}}{\cos^{2}{\left(\frac{12 x}{5} \right)} \tan^{2}{\left(\frac{12 x}{5} \right)}}

        Method #2

        1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

          cot(12x5)=cos(12x5)sin(12x5)\cot{\left(\frac{12 x}{5} \right)} = \frac{\cos{\left(\frac{12 x}{5} \right)}}{\sin{\left(\frac{12 x}{5} \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(12x5)f{\left(x \right)} = \cos{\left(\frac{12 x}{5} \right)} y g(x)=sin(12x5)g{\left(x \right)} = \sin{\left(\frac{12 x}{5} \right)}.

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

          1. Sustituimos u=12x5u = \frac{12 x}{5}.

          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 ddx12x5\frac{d}{d x} \frac{12 x}{5}:

            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: 125\frac{12}{5}

            Como resultado de la secuencia de reglas:

            12sin(12x5)5- \frac{12 \sin{\left(\frac{12 x}{5} \right)}}{5}

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

          1. Sustituimos u=12x5u = \frac{12 x}{5}.

          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 ddx12x5\frac{d}{d x} \frac{12 x}{5}:

            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: 125\frac{12}{5}

            Como resultado de la secuencia de reglas:

            12cos(12x5)5\frac{12 \cos{\left(\frac{12 x}{5} \right)}}{5}

          Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

          12sin2(12x5)512cos2(12x5)5sin2(12x5)\frac{- \frac{12 \sin^{2}{\left(\frac{12 x}{5} \right)}}{5} - \frac{12 \cos^{2}{\left(\frac{12 x}{5} \right)}}{5}}{\sin^{2}{\left(\frac{12 x}{5} \right)}}

      Entonces, como resultado: 12sin2(12x5)5+12cos2(12x5)5cos2(12x5)tan2(12x5)\frac{\frac{12 \sin^{2}{\left(\frac{12 x}{5} \right)}}{5} + \frac{12 \cos^{2}{\left(\frac{12 x}{5} \right)}}{5}}{\cos^{2}{\left(\frac{12 x}{5} \right)} \tan^{2}{\left(\frac{12 x}{5} \right)}}

    Como resultado de: 3(sin2(x)+cos2(x))cos2(x)+12sin2(12x5)5+12cos2(12x5)5cos2(12x5)tan2(12x5)20sin(5x)+12cos(2x)4- \frac{3 \left(\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right)}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + \frac{\frac{12 \sin^{2}{\left(\frac{12 x}{5} \right)}}{5} + \frac{12 \cos^{2}{\left(\frac{12 x}{5} \right)}}{5}}{\cos^{2}{\left(\frac{12 x}{5} \right)} \tan^{2}{\left(\frac{12 x}{5} \right)}} - 20 \sin{\left(5 x \right)} + 12 \cos{\left(2 x \right)} - 4

  2. Simplificamos:

    20sin(5x)+12cos(2x)43cos2(x)+125sin2(12x5)- 20 \sin{\left(5 x \right)} + 12 \cos{\left(2 x \right)} - 4 - \frac{3}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + \frac{12}{5 \sin^{2}{\left(\frac{12 x}{5} \right)}}


Respuesta:

20sin(5x)+12cos(2x)43cos2(x)+125sin2(12x5)- 20 \sin{\left(5 x \right)} + 12 \cos{\left(2 x \right)} - 4 - \frac{3}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + \frac{12}{5 \sin^{2}{\left(\frac{12 x}{5} \right)}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-2500025000
Primera derivada [src]
                                                     2/12*x\
                                               12*cot |----|
  23                      2                           \ 5  /
- -- - 20*sin(5*x) - 3*tan (x) + 12*cos(2*x) + -------------
  5                                                  5      
20sin(5x)+12cos(2x)3tan2(x)+12cot2(12x5)5235- 20 \sin{\left(5 x \right)} + 12 \cos{\left(2 x \right)} - 3 \tan^{2}{\left(x \right)} + \frac{12 \cot^{2}{\left(\frac{12 x}{5} \right)}}{5} - \frac{23}{5}
Segunda derivada [src]
   /                                                         /       2/12*x\\    /12*x\\
   |                                                     144*|1 + cot |----||*cot|----||
   |                              /       2   \              \        \ 5  //    \ 5  /|
-2*|12*sin(2*x) + 50*cos(5*x) + 3*\1 + tan (x)/*tan(x) + ------------------------------|
   \                                                                   25              /
2(3(tan2(x)+1)tan(x)+144(cot2(12x5)+1)cot(12x5)25+12sin(2x)+50cos(5x))- 2 \left(3 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} + \frac{144 \left(\cot^{2}{\left(\frac{12 x}{5} \right)} + 1\right) \cot{\left(\frac{12 x}{5} \right)}}{25} + 12 \sin{\left(2 x \right)} + 50 \cos{\left(5 x \right)}\right)
Tercera derivada [src]
  /                                                                      2                                                             \
  |                                                      /       2/12*x\\                                      2/12*x\ /       2/12*x\\|
  |                              2                  1728*|1 + cot |----||                              3456*cot |----|*|1 + cot |----|||
  |                 /       2   \                        \        \ 5  //         2    /       2   \            \ 5  / \        \ 5  //|
2*|-24*cos(2*x) - 3*\1 + tan (x)/  + 250*sin(5*x) + ---------------------- - 6*tan (x)*\1 + tan (x)/ + --------------------------------|
  \                                                          125                                                     125               /
2(3(tan2(x)+1)26(tan2(x)+1)tan2(x)+1728(cot2(12x5)+1)2125+3456(cot2(12x5)+1)cot2(12x5)125+250sin(5x)24cos(2x))2 \left(- 3 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} - 6 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan^{2}{\left(x \right)} + \frac{1728 \left(\cot^{2}{\left(\frac{12 x}{5} \right)} + 1\right)^{2}}{125} + \frac{3456 \left(\cot^{2}{\left(\frac{12 x}{5} \right)} + 1\right) \cot^{2}{\left(\frac{12 x}{5} \right)}}{125} + 250 \sin{\left(5 x \right)} - 24 \cos{\left(2 x \right)}\right)
Gráfico
Derivada de y=6sin2x+4cos5x-3tg-4x-ctg2,4x