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(log(4*x-2)/log(3))/cot(2*x)

Derivada de (log(4*x-2)/log(3))/cot(2*x)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
/log(4*x - 2)\
|------------|
\   log(3)   /
--------------
   cot(2*x)   
1log(3)log(4x2)cot(2x)\frac{\frac{1}{\log{\left(3 \right)}} \log{\left(4 x - 2 \right)}}{\cot{\left(2 x \right)}}
(log(4*x - 2)/log(3))/cot(2*x)
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)=log(4x2)f{\left(x \right)} = \log{\left(4 x - 2 \right)} y g(x)=log(3)cot(2x)g{\left(x \right)} = \log{\left(3 \right)} \cot{\left(2 x \right)}.

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

    1. Sustituimos u=4x2u = 4 x - 2.

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

    3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx(4x2)\frac{d}{d x} \left(4 x - 2\right):

      1. diferenciamos 4x24 x - 2 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: 44

        2. La derivada de una constante 2-2 es igual a cero.

        Como resultado de: 44

      Como resultado de la secuencia de reglas:

      44x2\frac{4}{4 x - 2}

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

    1. 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(2x)=1tan(2x)\cot{\left(2 x \right)} = \frac{1}{\tan{\left(2 x \right)}}

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

          1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

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

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

            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)}

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

            1. Sustituimos u=2xu = 2 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 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:

              2sin(2x)- 2 \sin{\left(2 x \right)}

            Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

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

          Como resultado de la secuencia de reglas:

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

        Method #2

        1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

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

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

          1. Sustituimos u=2xu = 2 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 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:

            2sin(2x)- 2 \sin{\left(2 x \right)}

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

          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)}

          Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

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

      Entonces, como resultado: (2sin2(2x)+2cos2(2x))log(3)cos2(2x)tan2(2x)- \frac{\left(2 \sin^{2}{\left(2 x \right)} + 2 \cos^{2}{\left(2 x \right)}\right) \log{\left(3 \right)}}{\cos^{2}{\left(2 x \right)} \tan^{2}{\left(2 x \right)}}

    Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

    (2sin2(2x)+2cos2(2x))log(3)log(4x2)cos2(2x)tan2(2x)+4log(3)cot(2x)4x2log(3)2cot2(2x)\frac{\frac{\left(2 \sin^{2}{\left(2 x \right)} + 2 \cos^{2}{\left(2 x \right)}\right) \log{\left(3 \right)} \log{\left(4 x - 2 \right)}}{\cos^{2}{\left(2 x \right)} \tan^{2}{\left(2 x \right)}} + \frac{4 \log{\left(3 \right)} \cot{\left(2 x \right)}}{4 x - 2}}{\log{\left(3 \right)}^{2} \cot^{2}{\left(2 x \right)}}

  2. Simplificamos:

    2((2x1)log(4x2)+sin(4x)2)(2x1)log(3)cos2(2x)\frac{2 \left(\left(2 x - 1\right) \log{\left(4 x - 2 \right)} + \frac{\sin{\left(4 x \right)}}{2}\right)}{\left(2 x - 1\right) \log{\left(3 \right)} \cos^{2}{\left(2 x \right)}}


Respuesta:

2((2x1)log(4x2)+sin(4x)2)(2x1)log(3)cos2(2x)\frac{2 \left(\left(2 x - 1\right) \log{\left(4 x - 2 \right)} + \frac{\sin{\left(4 x \right)}}{2}\right)}{\left(2 x - 1\right) \log{\left(3 \right)} \cos^{2}{\left(2 x \right)}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-1000010000
Primera derivada [src]
                            /         2     \             
            4               \2 + 2*cot (2*x)/*log(4*x - 2)
------------------------- + ------------------------------
(4*x - 2)*cot(2*x)*log(3)             2                   
                                   cot (2*x)*log(3)       
(2cot2(2x)+2)log(4x2)log(3)cot2(2x)+4(4x2)log(3)cot(2x)\frac{\left(2 \cot^{2}{\left(2 x \right)} + 2\right) \log{\left(4 x - 2 \right)}}{\log{\left(3 \right)} \cot^{2}{\left(2 x \right)}} + \frac{4}{\left(4 x - 2\right) \log{\left(3 \right)} \cot{\left(2 x \right)}}
Segunda derivada [src]
  /                   /       2     \                      /            2     \                  \
  |       1         2*\1 + cot (2*x)/      /       2     \ |     1 + cot (2*x)|                  |
4*|- ----------- + ------------------- + 2*\1 + cot (2*x)/*|-1 + -------------|*log(2*(-1 + 2*x))|
  |            2   (-1 + 2*x)*cot(2*x)                     |          2       |                  |
  \  (-1 + 2*x)                                            \       cot (2*x)  /                  /
--------------------------------------------------------------------------------------------------
                                         cot(2*x)*log(3)                                          
4(2(cot2(2x)+1cot2(2x)1)(cot2(2x)+1)log(2(2x1))+2(cot2(2x)+1)(2x1)cot(2x)1(2x1)2)log(3)cot(2x)\frac{4 \left(2 \left(\frac{\cot^{2}{\left(2 x \right)} + 1}{\cot^{2}{\left(2 x \right)}} - 1\right) \left(\cot^{2}{\left(2 x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \left(2 x - 1\right) \right)} + \frac{2 \left(\cot^{2}{\left(2 x \right)} + 1\right)}{\left(2 x - 1\right) \cot{\left(2 x \right)}} - \frac{1}{\left(2 x - 1\right)^{2}}\right)}{\log{\left(3 \right)} \cot{\left(2 x \right)}}
Tercera derivada [src]
  /                                                                                                                                                   /            2     \\
  |                                                                                                                                   /       2     \ |     1 + cot (2*x)||
  |                         /                                   2                    3\                                             6*\1 + cot (2*x)/*|-1 + -------------||
  |                         |                    /       2     \      /       2     \ |                         /       2     \                       |          2       ||
  |         2               |         2        5*\1 + cot (2*x)/    3*\1 + cot (2*x)/ |                       3*\1 + cot (2*x)/                       \       cot (2*x)  /|
8*|-------------------- + 2*|2 + 2*cot (2*x) - ------------------ + ------------------|*log(2*(-1 + 2*x)) - --------------------- + --------------------------------------|
  |          3              |                         2                    4          |                               2    2                 (-1 + 2*x)*cot(2*x)          |
  \(-1 + 2*x) *cot(2*x)     \                      cot (2*x)            cot (2*x)     /                     (-1 + 2*x) *cot (2*x)                                         /
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                   log(3)                                                                                  
8(2(3(cot2(2x)+1)3cot4(2x)5(cot2(2x)+1)2cot2(2x)+2cot2(2x)+2)log(2(2x1))+6(cot2(2x)+1cot2(2x)1)(cot2(2x)+1)(2x1)cot(2x)3(cot2(2x)+1)(2x1)2cot2(2x)+2(2x1)3cot(2x))log(3)\frac{8 \left(2 \left(\frac{3 \left(\cot^{2}{\left(2 x \right)} + 1\right)^{3}}{\cot^{4}{\left(2 x \right)}} - \frac{5 \left(\cot^{2}{\left(2 x \right)} + 1\right)^{2}}{\cot^{2}{\left(2 x \right)}} + 2 \cot^{2}{\left(2 x \right)} + 2\right) \log{\left(2 \left(2 x - 1\right) \right)} + \frac{6 \left(\frac{\cot^{2}{\left(2 x \right)} + 1}{\cot^{2}{\left(2 x \right)}} - 1\right) \left(\cot^{2}{\left(2 x \right)} + 1\right)}{\left(2 x - 1\right) \cot{\left(2 x \right)}} - \frac{3 \left(\cot^{2}{\left(2 x \right)} + 1\right)}{\left(2 x - 1\right)^{2} \cot^{2}{\left(2 x \right)}} + \frac{2}{\left(2 x - 1\right)^{3} \cot{\left(2 x \right)}}\right)}{\log{\left(3 \right)}}
Gráfico
Derivada de (log(4*x-2)/log(3))/cot(2*x)