Sr Examen

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xtan^3(5x)

Derivada de xtan^3(5x)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     3     
x*tan (5*x)
xtan3(5x)x \tan^{3}{\left(5 x \right)}
x*tan(5*x)^3
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)=tan3(5x)g{\left(x \right)} = \tan^{3}{\left(5 x \right)}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

    1. Sustituimos u=tan(5x)u = \tan{\left(5 x \right)}.

    2. Según el principio, aplicamos: u3u^{3} tenemos 3u23 u^{2}

    3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxtan(5x)\frac{d}{d x} \tan{\left(5 x \right)}:

      1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

        tan(5x)=sin(5x)cos(5x)\tan{\left(5 x \right)} = \frac{\sin{\left(5 x \right)}}{\cos{\left(5 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(5x)f{\left(x \right)} = \sin{\left(5 x \right)} y g(x)=cos(5x)g{\left(x \right)} = \cos{\left(5 x \right)}.

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

        1. Sustituimos u=5xu = 5 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 ddx5x\frac{d}{d x} 5 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: 55

          Como resultado de la secuencia de reglas:

          5cos(5x)5 \cos{\left(5 x \right)}

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

        1. Sustituimos u=5xu = 5 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 ddx5x\frac{d}{d x} 5 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: 55

          Como resultado de la secuencia de reglas:

          5sin(5x)- 5 \sin{\left(5 x \right)}

        Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

        5sin2(5x)+5cos2(5x)cos2(5x)\frac{5 \sin^{2}{\left(5 x \right)} + 5 \cos^{2}{\left(5 x \right)}}{\cos^{2}{\left(5 x \right)}}

      Como resultado de la secuencia de reglas:

      3(5sin2(5x)+5cos2(5x))tan2(5x)cos2(5x)\frac{3 \left(5 \sin^{2}{\left(5 x \right)} + 5 \cos^{2}{\left(5 x \right)}\right) \tan^{2}{\left(5 x \right)}}{\cos^{2}{\left(5 x \right)}}

    Como resultado de: 3x(5sin2(5x)+5cos2(5x))tan2(5x)cos2(5x)+tan3(5x)\frac{3 x \left(5 \sin^{2}{\left(5 x \right)} + 5 \cos^{2}{\left(5 x \right)}\right) \tan^{2}{\left(5 x \right)}}{\cos^{2}{\left(5 x \right)}} + \tan^{3}{\left(5 x \right)}

  2. Simplificamos:

    15xsin2(5x)cos4(5x)+tan3(5x)\frac{15 x \sin^{2}{\left(5 x \right)}}{\cos^{4}{\left(5 x \right)}} + \tan^{3}{\left(5 x \right)}


Respuesta:

15xsin2(5x)cos4(5x)+tan3(5x)\frac{15 x \sin^{2}{\left(5 x \right)}}{\cos^{4}{\left(5 x \right)}} + \tan^{3}{\left(5 x \right)}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-5000000050000000
Primera derivada [src]
   3             2      /           2     \
tan (5*x) + x*tan (5*x)*\15 + 15*tan (5*x)/
x(15tan2(5x)+15)tan2(5x)+tan3(5x)x \left(15 \tan^{2}{\left(5 x \right)} + 15\right) \tan^{2}{\left(5 x \right)} + \tan^{3}{\left(5 x \right)}
Segunda derivada [src]
   /       2     \ /    /         2     \           \         
30*\1 + tan (5*x)/*\5*x*\1 + 2*tan (5*x)/ + tan(5*x)/*tan(5*x)
30(5x(2tan2(5x)+1)+tan(5x))(tan2(5x)+1)tan(5x)30 \left(5 x \left(2 \tan^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right) + \tan{\left(5 x \right)}\right) \left(\tan^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right) \tan{\left(5 x \right)}
Tercera derivada [src]
                    /                                   /               2                                            \\
    /       2     \ |  /         2     \                |/       2     \         4             2      /       2     \||
150*\1 + tan (5*x)/*\3*\1 + 2*tan (5*x)/*tan(5*x) + 5*x*\\1 + tan (5*x)/  + 2*tan (5*x) + 7*tan (5*x)*\1 + tan (5*x)///
150(5x((tan2(5x)+1)2+7(tan2(5x)+1)tan2(5x)+2tan4(5x))+3(2tan2(5x)+1)tan(5x))(tan2(5x)+1)150 \left(5 x \left(\left(\tan^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right)^{2} + 7 \left(\tan^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right) \tan^{2}{\left(5 x \right)} + 2 \tan^{4}{\left(5 x \right)}\right) + 3 \left(2 \tan^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right) \tan{\left(5 x \right)}\right) \left(\tan^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right)
Gráfico
Derivada de xtan^3(5x)