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x*(ln(x+sqrt(1+x^2)))^2

Derivada de x*(ln(x+sqrt(1+x^2)))^2

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
      /       ________\
     2|      /      2 |
x*log \x + \/  1 + x  /
xlog(x+x2+1)2x \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}^{2}
x*log(x + sqrt(1 + x^2))^2
Solución detallada
  1. Se aplica la regla de la derivada de una multiplicación:

    ddxf(x)g(x)=f(x)ddxg(x)+g(x)ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} g{\left(x \right)} = f{\left(x \right)} \frac{d}{d x} g{\left(x \right)} + g{\left(x \right)} \frac{d}{d x} f{\left(x \right)}

    f(x)=xf{\left(x \right)} = x; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

    1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

    g(x)=log(x+x2+1)2g{\left(x \right)} = \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}^{2}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

    1. Sustituimos u=log(x+x2+1)u = \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}.

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

    3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxlog(x+x2+1)\frac{d}{d x} \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}:

      1. Sustituimos u=x+x2+1u = x + \sqrt{x^{2} + 1}.

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

      3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx(x+x2+1)\frac{d}{d x} \left(x + \sqrt{x^{2} + 1}\right):

        1. diferenciamos x+x2+1x + \sqrt{x^{2} + 1} miembro por miembro:

          1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

          2. Sustituimos u=x2+1u = x^{2} + 1.

          3. Según el principio, aplicamos: u\sqrt{u} tenemos 12u\frac{1}{2 \sqrt{u}}

          4. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx(x2+1)\frac{d}{d x} \left(x^{2} + 1\right):

            1. diferenciamos x2+1x^{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

              Como resultado de: 2x2 x

            Como resultado de la secuencia de reglas:

            xx2+1\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}}

          Como resultado de: xx2+1+1\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        xx2+1+1x+x2+1\frac{\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1}{x + \sqrt{x^{2} + 1}}

      Como resultado de la secuencia de reglas:

      2(xx2+1+1)log(x+x2+1)x+x2+1\frac{2 \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right) \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{x + \sqrt{x^{2} + 1}}

    Como resultado de: 2x(xx2+1+1)log(x+x2+1)x+x2+1+log(x+x2+1)2\frac{2 x \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right) \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{x + \sqrt{x^{2} + 1}} + \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}^{2}

  2. Simplificamos:

    2xlog(x+x2+1)x2+1+log(x+x2+1)2\frac{2 x \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{\sqrt{x^{2} + 1}} + \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}^{2}


Respuesta:

2xlog(x+x2+1)x2+1+log(x+x2+1)2\frac{2 x \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{\sqrt{x^{2} + 1}} + \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}^{2}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-200200
Primera derivada [src]
                                                 /       ________\
                            /         x     \    |      /      2 |
                        2*x*|1 + -----------|*log\x + \/  1 + x  /
                            |       ________|                     
    /       ________\       |      /      2 |                     
   2|      /      2 |       \    \/  1 + x  /                     
log \x + \/  1 + x  / + ------------------------------------------
                                            ________              
                                           /      2               
                                     x + \/  1 + x                
2x(xx2+1+1)log(x+x2+1)x+x2+1+log(x+x2+1)2\frac{2 x \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right) \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{x + \sqrt{x^{2} + 1}} + \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}^{2}
Segunda derivada [src]
  /    /                   2                                                         2    /       ________\\                                           \
  |    |  /         x     \    /        2  \    /       ________\   /         x     \     |      /      2 ||                                           |
  |    |  |1 + -----------|    |       x   |    |      /      2 |   |1 + -----------| *log\x + \/  1 + x  /|                                           |
  |    |  |       ________|    |-1 + ------|*log\x + \/  1 + x  /   |       ________|                      |                                           |
  |    |  |      /      2 |    |          2|                        |      /      2 |                      |                          /       ________\|
  |    |  \    \/  1 + x  /    \     1 + x /                        \    \/  1 + x  /                      |     /         x     \    |      /      2 ||
2*|- x*|- ------------------ + ---------------------------------- + ---------------------------------------| + 2*|1 + -----------|*log\x + \/  1 + x  /|
  |    |          ________                   ________                                  ________            |     |       ________|                     |
  |    |         /      2                   /      2                                  /      2             |     |      /      2 |                     |
  \    \   x + \/  1 + x                  \/  1 + x                             x + \/  1 + x              /     \    \/  1 + x  /                     /
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                           ________                                                                     
                                                                          /      2                                                                      
                                                                    x + \/  1 + x                                                                       
2(x((x2x2+11)log(x+x2+1)x2+1+(xx2+1+1)2log(x+x2+1)x+x2+1(xx2+1+1)2x+x2+1)+2(xx2+1+1)log(x+x2+1))x+x2+1\frac{2 \left(- x \left(\frac{\left(\frac{x^{2}}{x^{2} + 1} - 1\right) \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{\sqrt{x^{2} + 1}} + \frac{\left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right)^{2} \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{x + \sqrt{x^{2} + 1}} - \frac{\left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right)^{2}}{x + \sqrt{x^{2} + 1}}\right) + 2 \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right) \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}\right)}{x + \sqrt{x^{2} + 1}}
Tercera derivada [src]
  /  /                     3                      3    /       ________\                       /        2  \                                                                /        2  \    /       ________\\                      2                                                             2    /       ________\\
  |  |    /         x     \      /         x     \     |      /      2 |     /         x     \ |       x   |       /        2  \    /       ________\     /         x     \ |       x   |    |      /      2 ||     /         x     \      /        2  \    /       ________\     /         x     \     |      /      2 ||
  |  |  3*|1 + -----------|    2*|1 + -----------| *log\x + \/  1 + x  /   3*|1 + -----------|*|-1 + ------|       |       x   |    |      /      2 |   3*|1 + -----------|*|-1 + ------|*log\x + \/  1 + x  /|   3*|1 + -----------|      |       x   |    |      /      2 |   3*|1 + -----------| *log\x + \/  1 + x  /|
  |  |    |       ________|      |       ________|                           |       ________| |          2|   3*x*|-1 + ------|*log\x + \/  1 + x  /     |       ________| |          2|                     |     |       ________|    3*|-1 + ------|*log\x + \/  1 + x  /     |       ________|                      |
  |  |    |      /      2 |      |      /      2 |                           |      /      2 | \     1 + x /       |          2|                          |      /      2 | \     1 + x /                     |     |      /      2 |      |          2|                          |      /      2 |                      |
  |  |    \    \/  1 + x  /      \    \/  1 + x  /                           \    \/  1 + x  /                     \     1 + x /                          \    \/  1 + x  /                                   |     \    \/  1 + x  /      \     1 + x /                          \    \/  1 + x  /                      |
2*|x*|- -------------------- + ----------------------------------------- - --------------------------------- + -------------------------------------- + ------------------------------------------------------| + -------------------- - ------------------------------------ - -----------------------------------------|
  |  |                    2                                 2                   ________ /       ________\                          3/2                                ________ /       ________\             |            ________                     ________                                    ________             |
  |  |   /       ________\                 /       ________\                   /      2  |      /      2 |                  /     2\                                  /      2  |      /      2 |             |           /      2                     /      2                                    /      2              |
  |  |   |      /      2 |                 |      /      2 |                 \/  1 + x  *\x + \/  1 + x  /                  \1 + x /                                \/  1 + x  *\x + \/  1 + x  /             |     x + \/  1 + x                    \/  1 + x                               x + \/  1 + x               |
  \  \   \x + \/  1 + x  /                 \x + \/  1 + x  /                                                                                                                                                  /                                                                                                          /
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                                                                                            ________                                                                                                                                                      
                                                                                                                                                           /      2                                                                                                                                                       
                                                                                                                                                     x + \/  1 + x                                                                                                                                                        
2(x(3x(x2x2+11)log(x+x2+1)(x2+1)32+3(xx2+1+1)(x2x2+11)log(x+x2+1)(x+x2+1)x2+13(xx2+1+1)(x2x2+11)(x+x2+1)x2+1+2(xx2+1+1)3log(x+x2+1)(x+x2+1)23(xx2+1+1)3(x+x2+1)2)3(x2x2+11)log(x+x2+1)x2+13(xx2+1+1)2log(x+x2+1)x+x2+1+3(xx2+1+1)2x+x2+1)x+x2+1\frac{2 \left(x \left(\frac{3 x \left(\frac{x^{2}}{x^{2} + 1} - 1\right) \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{\left(x^{2} + 1\right)^{\frac{3}{2}}} + \frac{3 \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right) \left(\frac{x^{2}}{x^{2} + 1} - 1\right) \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1}\right) \sqrt{x^{2} + 1}} - \frac{3 \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right) \left(\frac{x^{2}}{x^{2} + 1} - 1\right)}{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1}\right) \sqrt{x^{2} + 1}} + \frac{2 \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right)^{3} \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1}\right)^{2}} - \frac{3 \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right)^{3}}{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1}\right)^{2}}\right) - \frac{3 \left(\frac{x^{2}}{x^{2} + 1} - 1\right) \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{\sqrt{x^{2} + 1}} - \frac{3 \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right)^{2} \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{x + \sqrt{x^{2} + 1}} + \frac{3 \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right)^{2}}{x + \sqrt{x^{2} + 1}}\right)}{x + \sqrt{x^{2} + 1}}
Gráfico
Derivada de x*(ln(x+sqrt(1+x^2)))^2