Sr Examen

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

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

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
      /       ________\        ________    /       ________\      
     2|      /      2 |       /      2     |      /      2 |      
x*log \x + \/  1 + x  / - 2*\/  1 + x  *log\x + \/  1 + x  / + 2*x
$$2 x + \left(x \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}^{2} - 2 \sqrt{x^{2} + 1} \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}\right)$$
x*log(x + sqrt(1 + x^2))^2 - 2*sqrt(1 + x^2)*log(x + sqrt(1 + x^2)) + 2*x
Solución detallada
  1. diferenciamos miembro por miembro:

    1. diferenciamos miembro por miembro:

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

        ; calculamos :

        1. Según el principio, aplicamos: tenemos

        ; calculamos :

        1. Sustituimos .

        2. Según el principio, aplicamos: tenemos

        3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por :

          1. Sustituimos .

          2. Derivado es .

          3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por :

            1. diferenciamos miembro por miembro:

              1. Según el principio, aplicamos: tenemos

              2. Sustituimos .

              3. Según el principio, aplicamos: tenemos

              4. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por :

                1. diferenciamos miembro por miembro:

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

                  2. Según el principio, aplicamos: tenemos

                  Como resultado de:

                Como resultado de la secuencia de reglas:

              Como resultado de:

            Como resultado de la secuencia de reglas:

          Como resultado de la secuencia de reglas:

        Como resultado de:

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

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

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

            ; calculamos :

            1. Sustituimos .

            2. Según el principio, aplicamos: tenemos

            3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por :

              1. diferenciamos miembro por miembro:

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

                2. Según el principio, aplicamos: tenemos

                Como resultado de:

              Como resultado de la secuencia de reglas:

            ; calculamos :

            1. Sustituimos .

            2. Derivado es .

            3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por :

              1. diferenciamos miembro por miembro:

                1. Según el principio, aplicamos: tenemos

                2. Sustituimos .

                3. Según el principio, aplicamos: tenemos

                4. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por :

                  1. diferenciamos miembro por miembro:

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

                    2. Según el principio, aplicamos: tenemos

                    Como resultado de:

                  Como resultado de la secuencia de reglas:

                Como resultado de:

              Como resultado de la secuencia de reglas:

            Como resultado de:

          Entonces, como resultado:

        Entonces, como resultado:

      Como resultado de:

    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: tenemos

      Entonces, como resultado:

    Como resultado de:

  2. Simplificamos:


Respuesta:

Gráfica
Primera derivada [src]
                                                            ________                                              /       ________\
                                                           /      2  /         x     \       /         x     \    |      /      2 |
                                                       2*\/  1 + x  *|1 + -----------|   2*x*|1 + -----------|*log\x + \/  1 + x  /
                                   /       ________\                 |       ________|       |       ________|                     
        /       ________\          |      /      2 |                 |      /      2 |       |      /      2 |                     
       2|      /      2 |   2*x*log\x + \/  1 + x  /                 \    \/  1 + x  /       \    \/  1 + x  /                     
2 + log \x + \/  1 + x  / - ------------------------ - ------------------------------- + ------------------------------------------
                                     ________                         ________                               ________              
                                    /      2                         /      2                               /      2               
                                  \/  1 + x                    x + \/  1 + x                          x + \/  1 + x                
$$- \frac{2 x \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{\sqrt{x^{2} + 1}} + \frac{2 x \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right) \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{x + \sqrt{x^{2} + 1}} + \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}^{2} + 2 - \frac{2 \sqrt{x^{2} + 1} \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right)}{x + \sqrt{x^{2} + 1}}$$
Segunda derivada [src]
  /                                                            2                                ________                  2                          /       ________\                      2    /       ________\                                                                       \
  |          2                                /         x     \                                /      2  /         x     \      /         x     \    |      /      2 |     /         x     \     |      /      2 |           /         x     \         /        2  \    /       ________\|
  |         x                               x*|1 + -----------|                              \/  1 + x  *|1 + -----------|    2*|1 + -----------|*log\x + \/  1 + x  /   x*|1 + -----------| *log\x + \/  1 + x  /       2*x*|1 + -----------|         |       x   |    |      /      2 ||
  |  -1 + ------        /       ________\     |       ________|          /       ________\               |       ________|      |       ________|                          |       ________|                                 |       ________|       x*|-1 + ------|*log\x + \/  1 + x  /|
  |            2        |      /      2 |     |      /      2 |     2    |      /      2 |               |      /      2 |      |      /      2 |                          |      /      2 |                                 |      /      2 |         |          2|                     |
  |       1 + x      log\x + \/  1 + x  /     \    \/  1 + x  /    x *log\x + \/  1 + x  /               \    \/  1 + x  /      \    \/  1 + x  /                          \    \/  1 + x  /                                 \    \/  1 + x  /         \     1 + x /                     |
2*|--------------- - -------------------- + -------------------- + ----------------------- + ------------------------------ + ---------------------------------------- - ----------------------------------------- - ----------------------------- - ------------------------------------|
  |       ________          ________                          2                  3/2                                2                            ________                                             2                 ________ /       ________\         ________ /       ________\    |
  |      /      2          /      2          /       ________\           /     2\                  /       ________\                            /      2                             /       ________\                 /      2  |      /      2 |        /      2  |      /      2 |    |
  |x + \/  1 + x         \/  1 + x           |      /      2 |           \1 + x /                  |      /      2 |                      x + \/  1 + x                              |      /      2 |               \/  1 + x  *\x + \/  1 + x  /      \/  1 + x  *\x + \/  1 + x  /    |
  \                                          \x + \/  1 + x  /                                     \x + \/  1 + x  /                                                                 \x + \/  1 + x  /                                                                                   /
$$2 \left(\frac{x^{2} \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{\left(x^{2} + 1\right)^{\frac{3}{2}}} - \frac{2 x \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right)}{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1}\right) \sqrt{x^{2} + 1}} - \frac{x \left(\frac{x^{2}}{x^{2} + 1} - 1\right) \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1}\right) \sqrt{x^{2} + 1}} - \frac{x \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right)^{2} \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1}\right)^{2}} + \frac{x \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right)^{2}}{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1}\right)^{2}} - \frac{\log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{\sqrt{x^{2} + 1}} + \frac{2 \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right) \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{x + \sqrt{x^{2} + 1}} + \frac{\frac{x^{2}}{x^{2} + 1} - 1}{x + \sqrt{x^{2} + 1}} + \frac{\sqrt{x^{2} + 1} \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right)^{2}}{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1}\right)^{2}}\right)$$
Tercera derivada [src]
  /                   2                        3                                                                                  2    /       ________\                       /        2  \        ________                  3                                                                                          3    /       ________\                            2                                                             /        2  \                                                                   /        2  \    /       ________\\
  |  /         x     \        /         x     \                                       /         x     \          /         x     \     |      /      2 |     /         x     \ |       x   |       /      2  /         x     \                                 /        2  \    /       ________\       /         x     \     |      /      2 |           /         x     \               2 /         x     \          /         x     \ |       x   |        /        2  \    /       ________\       /         x     \ |       x   |    |      /      2 ||
  |3*|1 + -----------|    3*x*|1 + -----------|                                     3*|1 + -----------|        3*|1 + -----------| *log\x + \/  1 + x  /   3*|1 + -----------|*|-1 + ------|   2*\/  1 + x  *|1 + -----------|                                 |       x   |    |      /      2 |   2*x*|1 + -----------| *log\x + \/  1 + x  /       3*x*|1 + -----------|            3*x *|1 + -----------|      3*x*|1 + -----------|*|-1 + ------|      2 |       x   |    |      /      2 |   3*x*|1 + -----------|*|-1 + ------|*log\x + \/  1 + x  /|
  |  |       ________|        |       ________|            /       ________\          |       ________|          |       ________|                           |       ________| |          2|                 |       ________|           /       ________\   3*|-1 + ------|*log\x + \/  1 + x  /       |       ________|                                 |       ________|                 |       ________|          |       ________| |          2|   3*x *|-1 + ------|*log\x + \/  1 + x  /       |       ________| |          2|                     |
  |  |      /      2 |        |      /      2 |       3    |      /      2 |          |      /      2 |          |      /      2 |                           |      /      2 | \     1 + x /                 |      /      2 |           |      /      2 |     |          2|                            |      /      2 |                                 |      /      2 |                 |      /      2 |          |      /      2 | \     1 + x /        |          2|                            |      /      2 | \     1 + x /                     |
  |  \    \/  1 + x  /        \    \/  1 + x  /    3*x *log\x + \/  1 + x  /          \    \/  1 + x  /          \    \/  1 + x  /                           \    \/  1 + x  /                               \    \/  1 + x  /    3*x*log\x + \/  1 + x  /     \     1 + x /                            \    \/  1 + x  /                                 \    \/  1 + x  /                 \    \/  1 + x  /          \    \/  1 + x  /                      \     1 + x /                            \    \/  1 + x  /                                   |
2*|-------------------- - ---------------------- - ------------------------- - ----------------------------- - ----------------------------------------- - --------------------------------- - -------------------------------- + ------------------------ - ------------------------------------ + ------------------------------------------- + ------------------------------ + ----------------------------- - ----------------------------------- + --------------------------------------- + --------------------------------------------------------|
  |                  2                       3                    5/2             ________ /       ________\                                2                                       2                                  3                        3/2                ________ /       ________\                                     3                                            2           3/2 /       ________\                                   2                  3/2 /       ________\                                                  2             |
  | /       ________\       /       ________\             /     2\               /      2  |      /      2 |               /       ________\                       /       ________\                  /       ________\                 /     2\                  /      2  |      /      2 |                    /       ________\                   ________ /       ________\    /     2\    |      /      2 |         ________ /       ________\           /     2\    |      /      2 |                        ________ /       ________\              |
  | |      /      2 |       |      /      2 |             \1 + x /             \/  1 + x  *\x + \/  1 + x  /               |      /      2 |                       |      /      2 |                  |      /      2 |                 \1 + x /                \/  1 + x  *\x + \/  1 + x  /                    |      /      2 |                  /      2  |      /      2 |    \1 + x /   *\x + \/  1 + x  /        /      2  |      /      2 |           \1 + x /   *\x + \/  1 + x  /                       /      2  |      /      2 |              |
  \ \x + \/  1 + x  /       \x + \/  1 + x  /                                                                              \x + \/  1 + x  /                       \x + \/  1 + x  /                  \x + \/  1 + x  /                                                                                          \x + \/  1 + x  /                \/  1 + x  *\x + \/  1 + x  /                                       \/  1 + x  *\x + \/  1 + x  /                                                             \/  1 + x  *\x + \/  1 + x  /              /
$$2 \left(- \frac{3 x^{3} \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{\left(x^{2} + 1\right)^{\frac{5}{2}}} + \frac{3 x^{2} \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right)}{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1}\right) \left(x^{2} + 1\right)^{\frac{3}{2}}} + \frac{3 x^{2} \left(\frac{x^{2}}{x^{2} + 1} - 1\right) \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1}\right) \left(x^{2} + 1\right)^{\frac{3}{2}}} + \frac{3 x \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{\left(x^{2} + 1\right)^{\frac{3}{2}}} + \frac{3 x \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right)^{2}}{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1}\right)^{2} \sqrt{x^{2} + 1}} + \frac{3 x \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right) \left(\frac{x^{2}}{x^{2} + 1} - 1\right) \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1}\right)^{2} \sqrt{x^{2} + 1}} - \frac{3 x \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right) \left(\frac{x^{2}}{x^{2} + 1} - 1\right)}{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1}\right)^{2} \sqrt{x^{2} + 1}} + \frac{2 x \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right)^{3} \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1}\right)^{3}} - \frac{3 x \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right)^{3}}{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1}\right)^{3}} - \frac{3 \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right)}{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1}\right) \sqrt{x^{2} + 1}} - \frac{3 \left(\frac{x^{2}}{x^{2} + 1} - 1\right) \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1}\right) \sqrt{x^{2} + 1}} - \frac{3 \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right)^{2} \log{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1} \right)}}{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1}\right)^{2}} + \frac{3 \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right)^{2}}{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1}\right)^{2}} - \frac{3 \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right) \left(\frac{x^{2}}{x^{2} + 1} - 1\right)}{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1}\right)^{2}} - \frac{2 \sqrt{x^{2} + 1} \left(\frac{x}{\sqrt{x^{2} + 1}} + 1\right)^{3}}{\left(x + \sqrt{x^{2} + 1}\right)^{3}}\right)$$
Gráfico
Derivada de x*ln(x+sqrt(1+x^2))^2-2sqrt(1+x^2)*ln(x+sqrt(1+x^2))+2x