Sr Examen

Derivada de y=(tgx)sqrt(sin2x)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
         __________
tan(x)*\/ sin(2*x) 
sin(2x)tan(x)\sqrt{\sin{\left(2 x \right)}} \tan{\left(x \right)}
tan(x)*sqrt(sin(2*x))
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)=tan(x)f{\left(x \right)} = \tan{\left(x \right)}; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

    1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

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

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

      1. La derivada del seno es igual al coseno:

        ddxsin(x)=cos(x)\frac{d}{d x} \sin{\left(x \right)} = \cos{\left(x \right)}

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

      1. La derivada del coseno es igual a menos el seno:

        ddxcos(x)=sin(x)\frac{d}{d x} \cos{\left(x \right)} = - \sin{\left(x \right)}

      Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

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

    g(x)=sin(2x)g{\left(x \right)} = \sqrt{\sin{\left(2 x \right)}}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

    1. Sustituimos u=sin(2x)u = \sin{\left(2 x \right)}.

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

    3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxsin(2x)\frac{d}{d x} \sin{\left(2 x \right)}:

      1. Sustituimos u=2xu = 2 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 ddx2x\frac{d}{d x} 2 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: 22

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        2cos(2x)2 \cos{\left(2 x \right)}

      Como resultado de la secuencia de reglas:

      cos(2x)sin(2x)\frac{\cos{\left(2 x \right)}}{\sqrt{\sin{\left(2 x \right)}}}

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

  2. Simplificamos:

    sin(3x)cos(x)+3tan(x)2sin(2x)\frac{\frac{\sin{\left(3 x \right)}}{\cos{\left(x \right)}} + 3 \tan{\left(x \right)}}{2 \sqrt{\sin{\left(2 x \right)}}}


Respuesta:

sin(3x)cos(x)+3tan(x)2sin(2x)\frac{\frac{\sin{\left(3 x \right)}}{\cos{\left(x \right)}} + 3 \tan{\left(x \right)}}{2 \sqrt{\sin{\left(2 x \right)}}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-10100200
Primera derivada [src]
  __________ /       2   \   cos(2*x)*tan(x)
\/ sin(2*x) *\1 + tan (x)/ + ---------------
                                 __________ 
                               \/ sin(2*x)  
(tan2(x)+1)sin(2x)+cos(2x)tan(x)sin(2x)\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \sqrt{\sin{\left(2 x \right)}} + \frac{\cos{\left(2 x \right)} \tan{\left(x \right)}}{\sqrt{\sin{\left(2 x \right)}}}
Segunda derivada [src]
  /                     2      \                                                  /       2   \         
  |    __________    cos (2*x) |              __________ /       2   \          2*\1 + tan (x)/*cos(2*x)
- |2*\/ sin(2*x)  + -----------|*tan(x) + 2*\/ sin(2*x) *\1 + tan (x)/*tan(x) + ------------------------
  |                    3/2     |                                                        __________      
  \                 sin   (2*x)/                                                      \/ sin(2*x)       
(2sin(2x)+cos2(2x)sin32(2x))tan(x)+2(tan2(x)+1)sin(2x)tan(x)+2(tan2(x)+1)cos(2x)sin(2x)- \left(2 \sqrt{\sin{\left(2 x \right)}} + \frac{\cos^{2}{\left(2 x \right)}}{\sin^{\frac{3}{2}}{\left(2 x \right)}}\right) \tan{\left(x \right)} + 2 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \sqrt{\sin{\left(2 x \right)}} \tan{\left(x \right)} + \frac{2 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \cos{\left(2 x \right)}}{\sqrt{\sin{\left(2 x \right)}}}
Tercera derivada [src]
                                                                                                  /         2     \                                                  
                                                                                                  |    3*cos (2*x)|                                                  
                                                                                                  |2 + -----------|*cos(2*x)*tan(x)                                  
                  /                     2      \                                                  |        2      |                     /       2   \                
    /       2   \ |    __________    cos (2*x) |       __________ /       2   \ /         2   \   \     sin (2*x) /                   6*\1 + tan (x)/*cos(2*x)*tan(x)
- 3*\1 + tan (x)/*|2*\/ sin(2*x)  + -----------| + 2*\/ sin(2*x) *\1 + tan (x)/*\1 + 3*tan (x)/ + --------------------------------- + -------------------------------
                  |                    3/2     |                                                               __________                         __________         
                  \                 sin   (2*x)/                                                             \/ sin(2*x)                        \/ sin(2*x)          
(2+3cos2(2x)sin2(2x))cos(2x)tan(x)sin(2x)3(2sin(2x)+cos2(2x)sin32(2x))(tan2(x)+1)+2(tan2(x)+1)(3tan2(x)+1)sin(2x)+6(tan2(x)+1)cos(2x)tan(x)sin(2x)\frac{\left(2 + \frac{3 \cos^{2}{\left(2 x \right)}}{\sin^{2}{\left(2 x \right)}}\right) \cos{\left(2 x \right)} \tan{\left(x \right)}}{\sqrt{\sin{\left(2 x \right)}}} - 3 \left(2 \sqrt{\sin{\left(2 x \right)}} + \frac{\cos^{2}{\left(2 x \right)}}{\sin^{\frac{3}{2}}{\left(2 x \right)}}\right) \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) + 2 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \left(3 \tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \sqrt{\sin{\left(2 x \right)}} + \frac{6 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \cos{\left(2 x \right)} \tan{\left(x \right)}}{\sqrt{\sin{\left(2 x \right)}}}
Gráfico
Derivada de y=(tgx)sqrt(sin2x)