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(z^2+4)*(1-1/(z+2))^2

Derivada de (z^2+4)*(1-1/(z+2))^2

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                    2
/ 2    \ /      1  \ 
\z  + 4/*|1 - -----| 
         \    z + 2/ 
(11z+2)2(z2+4)\left(1 - \frac{1}{z + 2}\right)^{2} \left(z^{2} + 4\right)
(z^2 + 4)*(1 - 1/(z + 2))^2
Solución detallada
  1. Se aplica la regla de la derivada parcial:

    ddzf(z)g(z)=f(z)ddzg(z)+g(z)ddzf(z)g2(z)\frac{d}{d z} \frac{f{\left(z \right)}}{g{\left(z \right)}} = \frac{- f{\left(z \right)} \frac{d}{d z} g{\left(z \right)} + g{\left(z \right)} \frac{d}{d z} f{\left(z \right)}}{g^{2}{\left(z \right)}}

    f(z)=(z+1)2(z2+4)f{\left(z \right)} = \left(z + 1\right)^{2} \left(z^{2} + 4\right) y g(z)=(z+2)2g{\left(z \right)} = \left(z + 2\right)^{2}.

    Para calcular ddzf(z)\frac{d}{d z} f{\left(z \right)}:

    1. Se aplica la regla de la derivada de una multiplicación:

      ddzf(z)g(z)=f(z)ddzg(z)+g(z)ddzf(z)\frac{d}{d z} f{\left(z \right)} g{\left(z \right)} = f{\left(z \right)} \frac{d}{d z} g{\left(z \right)} + g{\left(z \right)} \frac{d}{d z} f{\left(z \right)}

      f(z)=(z+1)2f{\left(z \right)} = \left(z + 1\right)^{2}; calculamos ddzf(z)\frac{d}{d z} f{\left(z \right)}:

      1. Sustituimos u=z+1u = z + 1.

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

      3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddz(z+1)\frac{d}{d z} \left(z + 1\right):

        1. diferenciamos z+1z + 1 miembro por miembro:

          1. La derivada de una constante 11 es igual a cero.

          2. Según el principio, aplicamos: zz tenemos 11

          Como resultado de: 11

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        2z+22 z + 2

      g(z)=z2+4g{\left(z \right)} = z^{2} + 4; calculamos ddzg(z)\frac{d}{d z} g{\left(z \right)}:

      1. diferenciamos z2+4z^{2} + 4 miembro por miembro:

        1. La derivada de una constante 44 es igual a cero.

        2. Según el principio, aplicamos: z2z^{2} tenemos 2z2 z

        Como resultado de: 2z2 z

      Como resultado de: 2z(z+1)2+(2z+2)(z2+4)2 z \left(z + 1\right)^{2} + \left(2 z + 2\right) \left(z^{2} + 4\right)

    Para calcular ddzg(z)\frac{d}{d z} g{\left(z \right)}:

    1. Sustituimos u=z+2u = z + 2.

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

    3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddz(z+2)\frac{d}{d z} \left(z + 2\right):

      1. diferenciamos z+2z + 2 miembro por miembro:

        1. La derivada de una constante 22 es igual a cero.

        2. Según el principio, aplicamos: zz tenemos 11

        Como resultado de: 11

      Como resultado de la secuencia de reglas:

      2z+42 z + 4

    Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

    (z+1)2(2z+4)(z2+4)+(z+2)2(2z(z+1)2+(2z+2)(z2+4))(z+2)4\frac{- \left(z + 1\right)^{2} \left(2 z + 4\right) \left(z^{2} + 4\right) + \left(z + 2\right)^{2} \left(2 z \left(z + 1\right)^{2} + \left(2 z + 2\right) \left(z^{2} + 4\right)\right)}{\left(z + 2\right)^{4}}

  2. Simplificamos:

    2(z+1)((z+1)(z2+4)+(z+2)(z2+z(z+1)+4))(z+2)3\frac{2 \left(z + 1\right) \left(- \left(z + 1\right) \left(z^{2} + 4\right) + \left(z + 2\right) \left(z^{2} + z \left(z + 1\right) + 4\right)\right)}{\left(z + 2\right)^{3}}


Respuesta:

2(z+1)((z+1)(z2+4)+(z+2)(z2+z(z+1)+4))(z+2)3\frac{2 \left(z + 1\right) \left(- \left(z + 1\right) \left(z^{2} + 4\right) + \left(z + 2\right) \left(z^{2} + z \left(z + 1\right) + 4\right)\right)}{\left(z + 2\right)^{3}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-5000050000
Primera derivada [src]
                     /      1  \ / 2    \
               2   2*|1 - -----|*\z  + 4/
    /      1  \      \    z + 2/         
2*z*|1 - -----|  + ----------------------
    \    z + 2/                  2       
                          (z + 2)        
2z(11z+2)2+2(11z+2)(z2+4)(z+2)22 z \left(1 - \frac{1}{z + 2}\right)^{2} + \frac{2 \left(1 - \frac{1}{z + 2}\right) \left(z^{2} + 4\right)}{\left(z + 2\right)^{2}}
Segunda derivada [src]
  /               /      3  \ /     2\       /      1  \\
  |           2   |2 - -----|*\4 + z /   4*z*|1 - -----||
  |/      1  \    \    2 + z/                \    2 + z/|
2*||1 - -----|  - -------------------- + ---------------|
  |\    2 + z/                 3                    2   |
  \                     (2 + z)              (2 + z)    /
2(4z(11z+2)(z+2)2+(11z+2)2(23z+2)(z2+4)(z+2)3)2 \left(\frac{4 z \left(1 - \frac{1}{z + 2}\right)}{\left(z + 2\right)^{2}} + \left(1 - \frac{1}{z + 2}\right)^{2} - \frac{\left(2 - \frac{3}{z + 2}\right) \left(z^{2} + 4\right)}{\left(z + 2\right)^{3}}\right)
3-я производная [src]
   /            /      2  \ /     2\     /      3  \\
   |            |1 - -----|*\4 + z /   z*|2 - -----||
   |      1     \    2 + z/              \    2 + z/|
12*|1 - ----- + -------------------- - -------------|
   |    2 + z                2             2 + z    |
   \                  (2 + z)                       /
-----------------------------------------------------
                              2                      
                       (2 + z)                       
12(z(23z+2)z+2+(12z+2)(z2+4)(z+2)2+11z+2)(z+2)2\frac{12 \left(- \frac{z \left(2 - \frac{3}{z + 2}\right)}{z + 2} + \frac{\left(1 - \frac{2}{z + 2}\right) \left(z^{2} + 4\right)}{\left(z + 2\right)^{2}} + 1 - \frac{1}{z + 2}\right)}{\left(z + 2\right)^{2}}
Tercera derivada [src]
   /            /      2  \ /     2\     /      3  \\
   |            |1 - -----|*\4 + z /   z*|2 - -----||
   |      1     \    2 + z/              \    2 + z/|
12*|1 - ----- + -------------------- - -------------|
   |    2 + z                2             2 + z    |
   \                  (2 + z)                       /
-----------------------------------------------------
                              2                      
                       (2 + z)                       
12(z(23z+2)z+2+(12z+2)(z2+4)(z+2)2+11z+2)(z+2)2\frac{12 \left(- \frac{z \left(2 - \frac{3}{z + 2}\right)}{z + 2} + \frac{\left(1 - \frac{2}{z + 2}\right) \left(z^{2} + 4\right)}{\left(z + 2\right)^{2}} + 1 - \frac{1}{z + 2}\right)}{\left(z + 2\right)^{2}}
Gráfico
Derivada de (z^2+4)*(1-1/(z+2))^2