Sr Examen

Otras calculadoras


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

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

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
         4            
        z  + 1        
----------------------
/ 2    \              
\z  + 1/*(z + 1 + 2*I)
z4+1(z2+1)((z+1)+2i)\frac{z^{4} + 1}{\left(z^{2} + 1\right) \left(\left(z + 1\right) + 2 i\right)}
(z^4 + 1)/(((z^2 + 1)*(z + 1 + 2*i)))
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)=z4+1f{\left(z \right)} = z^{4} + 1 y g(z)=(z2+1)(z+1+2i)g{\left(z \right)} = \left(z^{2} + 1\right) \left(z + 1 + 2 i\right).

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

    1. diferenciamos z4+1z^{4} + 1 miembro por miembro:

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

      2. Según el principio, aplicamos: z4z^{4} tenemos 4z34 z^{3}

      Como resultado de: 4z34 z^{3}

    Para calcular ddzg(z)\frac{d}{d z} g{\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)=z2+1f{\left(z \right)} = z^{2} + 1; calculamos ddzf(z)\frac{d}{d z} f{\left(z \right)}:

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

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

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

        Como resultado de: 2z2 z

      g(z)=z+1+2ig{\left(z \right)} = z + 1 + 2 i; calculamos ddzg(z)\frac{d}{d z} g{\left(z \right)}:

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

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

        2. Según el principio, aplicamos: zz tenemos 11

        3. La derivada de una constante 2i2 i es igual a cero.

        Como resultado de: 11

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

    Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

    4z3(z2+1)(z+1+2i)(z4+1)(z2+2z(z+1+2i)+1)(z2+1)2(z+1+2i)2\frac{4 z^{3} \left(z^{2} + 1\right) \left(z + 1 + 2 i\right) - \left(z^{4} + 1\right) \left(z^{2} + 2 z \left(z + 1 + 2 i\right) + 1\right)}{\left(z^{2} + 1\right)^{2} \left(z + 1 + 2 i\right)^{2}}


Respuesta:

4z3(z2+1)(z+1+2i)(z4+1)(z2+2z(z+1+2i)+1)(z2+1)2(z+1+2i)2\frac{4 z^{3} \left(z^{2} + 1\right) \left(z + 1 + 2 i\right) - \left(z^{4} + 1\right) \left(z^{2} + 2 z \left(z + 1 + 2 i\right) + 1\right)}{\left(z^{2} + 1\right)^{2} \left(z + 1 + 2 i\right)^{2}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-10100.02-0.02
Primera derivada [src]
                              / 4    \ /      2                    \
   3           1              \z  + 1/*\-1 - z  - 2*z*(z + 1 + 2*I)/
4*z *---------------------- + --------------------------------------
     / 2    \                                2                      
     \z  + 1/*(z + 1 + 2*I)          / 2    \               2       
                                     \z  + 1/ *(z + 1 + 2*I)        
4z31(z2+1)((z+1)+2i)+(z4+1)(z22z((z+1)+2i)1)(z2+1)2((z+1)+2i)24 z^{3} \frac{1}{\left(z^{2} + 1\right) \left(\left(z + 1\right) + 2 i\right)} + \frac{\left(z^{4} + 1\right) \left(- z^{2} - 2 z \left(\left(z + 1\right) + 2 i\right) - 1\right)}{\left(z^{2} + 1\right)^{2} \left(\left(z + 1\right) + 2 i\right)^{2}}
Segunda derivada [src]
                 /                     2                                                                                 /     2                    \\                                    
        /     4\ |                1 + z  + 2*z*(1 + z + 2*I)   /     1         2*z  \ /     2                    \   2*z*\1 + z  + 2*z*(1 + z + 2*I)/|                                    
        \1 + z /*|2 + 4*I + 6*z - -------------------------- - |----------- + ------|*\1 + z  + 2*z*(1 + z + 2*I)/ - --------------------------------|                                    
                 |                       1 + z + 2*I           |1 + z + 2*I        2|                                                  2             |      3 /     2                    \
    2            \                                             \              1 + z /                                             1 + z              /   8*z *\1 + z  + 2*z*(1 + z + 2*I)/
12*z  - ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - ---------------------------------
                                                                    /     2\                                                                                   /     2\                   
                                                                    \1 + z /*(1 + z + 2*I)                                                                     \1 + z /*(1 + z + 2*I)     
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                  /     2\                                                                                                
                                                                                  \1 + z /*(1 + z + 2*I)                                                                                  
8z3(z2+2z(z+1+2i)+1)(z2+1)(z+1+2i)+12z2(z4+1)(6z2z(z2+2z(z+1+2i)+1)z2+1(2zz2+1+1z+1+2i)(z2+2z(z+1+2i)+1)+2+4iz2+2z(z+1+2i)+1z+1+2i)(z2+1)(z+1+2i)(z2+1)(z+1+2i)\frac{- \frac{8 z^{3} \left(z^{2} + 2 z \left(z + 1 + 2 i\right) + 1\right)}{\left(z^{2} + 1\right) \left(z + 1 + 2 i\right)} + 12 z^{2} - \frac{\left(z^{4} + 1\right) \left(6 z - \frac{2 z \left(z^{2} + 2 z \left(z + 1 + 2 i\right) + 1\right)}{z^{2} + 1} - \left(\frac{2 z}{z^{2} + 1} + \frac{1}{z + 1 + 2 i}\right) \left(z^{2} + 2 z \left(z + 1 + 2 i\right) + 1\right) + 2 + 4 i - \frac{z^{2} + 2 z \left(z + 1 + 2 i\right) + 1}{z + 1 + 2 i}\right)}{\left(z^{2} + 1\right) \left(z + 1 + 2 i\right)}}{\left(z^{2} + 1\right) \left(z + 1 + 2 i\right)}
Tercera derivada [src]
                /                                                                                                                                                                                                                                     /     1         2*z  \ /     2                    \                                                                   /     1         2*z  \ /     2                    \                                   \                                                                                                                                                                                   
                |                                                                                                                                                                                                                                     |----------- + ------|*\1 + z  + 2*z*(1 + z + 2*I)/                                                               2*z*|----------- + ------|*\1 + z  + 2*z*(1 + z + 2*I)/                                   |                                                                                                                                                                                   
                |                          /     2                    \                                                                             /                                2                           \     /     2                    \   |1 + z + 2*I        2|                                                           2 /     2                    \       |1 + z + 2*I        2|                                    /     2                    \|                                                                                                                                                                                   
       /     4\ |    6*(1 + 2*I + 3*z)   2*\1 + z  + 2*z*(1 + z + 2*I)/     /     1         2*z  \                     /     2                    \ |      1            1         4*z               2*z          |   3*\1 + z  + 2*z*(1 + z + 2*I)/   \              1 + z /                                12*z*(1 + 2*I + 3*z)   12*z *\1 + z  + 2*z*(1 + z + 2*I)/       \              1 + z /                                8*z*\1 + z  + 2*z*(1 + z + 2*I)/|                                              /                     2                                                                                 /     2                    \\
       \1 + z /*|6 - ----------------- - ------------------------------ - 2*|----------- + ------|*(1 + 2*I + 3*z) + 2*\1 + z  + 2*z*(1 + z + 2*I)/*|-------------- - ------ + --------- + ----------------------| + ------------------------------ + --------------------------------------------------- - -------------------- + ---------------------------------- + ------------------------------------------------------- + --------------------------------|                                            3 |                1 + z  + 2*z*(1 + z + 2*I)   /     1         2*z  \ /     2                    \   2*z*\1 + z  + 2*z*(1 + z + 2*I)/|
                |       1 + z + 2*I                       2                 |1 + z + 2*I        2|                                                  |             2        2           2   /     2\              |                        2                               1 + z + 2*I                                   2                              2                                              2                                /     2\                   |                                        12*z *|2 + 4*I + 6*z - -------------------------- - |----------- + ------|*\1 + z  + 2*z*(1 + z + 2*I)/ - --------------------------------|
                |                                    1 + z                  \              1 + z /                                                  |(1 + z + 2*I)    1 + z    /     2\    \1 + z /*(1 + z + 2*I)|           (1 + z + 2*I)                                                                         1 + z                       /     2\                                          1 + z                                 \1 + z /*(1 + z + 2*I)     |       2 /     2                    \         |                       1 + z + 2*I           |1 + z + 2*I        2|                                                  2             |
                \                                                                                                                                   \                          \1 + z /                          /                                                                                                                             \1 + z /                                                                                                           /   36*z *\1 + z  + 2*z*(1 + z + 2*I)/         \                                             \              1 + z /                                             1 + z              /
24*z - ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - ---------------------------------- - -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                                                                                                                                                          /     2\                                                                                                                                                                                                                                          /     2\                                                                                  /     2\                                                                        
                                                                                                                                                                                                                          \1 + z /*(1 + z + 2*I)                                                                                                                                                                                                                            \1 + z /*(1 + z + 2*I)                                                                    \1 + z /*(1 + z + 2*I)                                                          
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                /     2\                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                \1 + z /*(1 + z + 2*I)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                
12z3(6z2z(z2+2z(z+1+2i)+1)z2+1(2zz2+1+1z+1+2i)(z2+2z(z+1+2i)+1)+2+4iz2+2z(z+1+2i)+1z+1+2i)(z2+1)(z+1+2i)36z2(z2+2z(z+1+2i)+1)(z2+1)(z+1+2i)+24z(z4+1)(12z2(z2+2z(z+1+2i)+1)(z2+1)2+2z(2zz2+1+1z+1+2i)(z2+2z(z+1+2i)+1)z2+112z(3z+1+2i)z2+1+8z(z2+2z(z+1+2i)+1)(z2+1)(z+1+2i)2(2zz2+1+1z+1+2i)(3z+1+2i)+(2zz2+1+1z+1+2i)(z2+2z(z+1+2i)+1)z+1+2i+2(z2+2z(z+1+2i)+1)(4z2(z2+1)2+2z(z2+1)(z+1+2i)+1(z+1+2i)21z2+1)+66(3z+1+2i)z+1+2i+3(z2+2z(z+1+2i)+1)(z+1+2i)22(z2+2z(z+1+2i)+1)z2+1)(z2+1)(z+1+2i)(z2+1)(z+1+2i)\frac{- \frac{12 z^{3} \left(6 z - \frac{2 z \left(z^{2} + 2 z \left(z + 1 + 2 i\right) + 1\right)}{z^{2} + 1} - \left(\frac{2 z}{z^{2} + 1} + \frac{1}{z + 1 + 2 i}\right) \left(z^{2} + 2 z \left(z + 1 + 2 i\right) + 1\right) + 2 + 4 i - \frac{z^{2} + 2 z \left(z + 1 + 2 i\right) + 1}{z + 1 + 2 i}\right)}{\left(z^{2} + 1\right) \left(z + 1 + 2 i\right)} - \frac{36 z^{2} \left(z^{2} + 2 z \left(z + 1 + 2 i\right) + 1\right)}{\left(z^{2} + 1\right) \left(z + 1 + 2 i\right)} + 24 z - \frac{\left(z^{4} + 1\right) \left(\frac{12 z^{2} \left(z^{2} + 2 z \left(z + 1 + 2 i\right) + 1\right)}{\left(z^{2} + 1\right)^{2}} + \frac{2 z \left(\frac{2 z}{z^{2} + 1} + \frac{1}{z + 1 + 2 i}\right) \left(z^{2} + 2 z \left(z + 1 + 2 i\right) + 1\right)}{z^{2} + 1} - \frac{12 z \left(3 z + 1 + 2 i\right)}{z^{2} + 1} + \frac{8 z \left(z^{2} + 2 z \left(z + 1 + 2 i\right) + 1\right)}{\left(z^{2} + 1\right) \left(z + 1 + 2 i\right)} - 2 \left(\frac{2 z}{z^{2} + 1} + \frac{1}{z + 1 + 2 i}\right) \left(3 z + 1 + 2 i\right) + \frac{\left(\frac{2 z}{z^{2} + 1} + \frac{1}{z + 1 + 2 i}\right) \left(z^{2} + 2 z \left(z + 1 + 2 i\right) + 1\right)}{z + 1 + 2 i} + 2 \left(z^{2} + 2 z \left(z + 1 + 2 i\right) + 1\right) \left(\frac{4 z^{2}}{\left(z^{2} + 1\right)^{2}} + \frac{2 z}{\left(z^{2} + 1\right) \left(z + 1 + 2 i\right)} + \frac{1}{\left(z + 1 + 2 i\right)^{2}} - \frac{1}{z^{2} + 1}\right) + 6 - \frac{6 \left(3 z + 1 + 2 i\right)}{z + 1 + 2 i} + \frac{3 \left(z^{2} + 2 z \left(z + 1 + 2 i\right) + 1\right)}{\left(z + 1 + 2 i\right)^{2}} - \frac{2 \left(z^{2} + 2 z \left(z + 1 + 2 i\right) + 1\right)}{z^{2} + 1}\right)}{\left(z^{2} + 1\right) \left(z + 1 + 2 i\right)}}{\left(z^{2} + 1\right) \left(z + 1 + 2 i\right)}
Gráfico
Derivada de (z^4+1)/((z^2+1)*(z+1+2i))