Sr Examen

Derivada de y=cos(3x+tgx)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
cos(3*x + tan(x))
cos(3x+tan(x))\cos{\left(3 x + \tan{\left(x \right)} \right)}
cos(3*x + tan(x))
Solución detallada
  1. Sustituimos u=3x+tan(x)u = 3 x + \tan{\left(x \right)}.

  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 ddx(3x+tan(x))\frac{d}{d x} \left(3 x + \tan{\left(x \right)}\right):

    1. diferenciamos 3x+tan(x)3 x + \tan{\left(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. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

        Entonces, como resultado: 33

      2. Reescribimos las funciones para diferenciar:

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

      3. 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)}}

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

    Como resultado de la secuencia de reglas:

    (sin2(x)+cos2(x)cos2(x)+3)sin(3x+tan(x))- \left(\frac{\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + 3\right) \sin{\left(3 x + \tan{\left(x \right)} \right)}

  4. Simplificamos:

    (3+1cos2(x))sin(3x+tan(x))- \left(3 + \frac{1}{\cos^{2}{\left(x \right)}}\right) \sin{\left(3 x + \tan{\left(x \right)} \right)}


Respuesta:

(3+1cos2(x))sin(3x+tan(x))- \left(3 + \frac{1}{\cos^{2}{\left(x \right)}}\right) \sin{\left(3 x + \tan{\left(x \right)} \right)}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-20002000
Primera derivada [src]
 /       2   \                  
-\4 + tan (x)/*sin(3*x + tan(x))
(tan2(x)+4)sin(3x+tan(x))- \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 4\right) \sin{\left(3 x + \tan{\left(x \right)} \right)}
Segunda derivada [src]
 /             2                                                             \
 |/       2   \                        /       2   \                         |
-\\4 + tan (x)/ *cos(3*x + tan(x)) + 2*\1 + tan (x)/*sin(3*x + tan(x))*tan(x)/
(2(tan2(x)+1)sin(3x+tan(x))tan(x)+(tan2(x)+4)2cos(3x+tan(x)))- (2 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \sin{\left(3 x + \tan{\left(x \right)} \right)} \tan{\left(x \right)} + \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 4\right)^{2} \cos{\left(3 x + \tan{\left(x \right)} \right)})
Tercera derivada [src]
             3                                    2                                                                                                                       
/       2   \                        /       2   \                           2    /       2   \                       /       2   \ /       2   \                         
\4 + tan (x)/ *sin(3*x + tan(x)) - 2*\1 + tan (x)/ *sin(3*x + tan(x)) - 4*tan (x)*\1 + tan (x)/*sin(3*x + tan(x)) - 6*\1 + tan (x)/*\4 + tan (x)/*cos(3*x + tan(x))*tan(x)
2(tan2(x)+1)2sin(3x+tan(x))6(tan2(x)+1)(tan2(x)+4)cos(3x+tan(x))tan(x)4(tan2(x)+1)sin(3x+tan(x))tan2(x)+(tan2(x)+4)3sin(3x+tan(x))- 2 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} \sin{\left(3 x + \tan{\left(x \right)} \right)} - 6 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 4\right) \cos{\left(3 x + \tan{\left(x \right)} \right)} \tan{\left(x \right)} - 4 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \sin{\left(3 x + \tan{\left(x \right)} \right)} \tan^{2}{\left(x \right)} + \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 4\right)^{3} \sin{\left(3 x + \tan{\left(x \right)} \right)}
Gráfico
Derivada de y=cos(3x+tgx)