Sr Examen

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(x^sin(1/x))*ln(ctg(x/3))

Derivada de (x^sin(1/x))*ln(ctg(x/3))

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
    /1\            
 sin|-|            
    \x/    /   /x\\
x      *log|cot|-||
           \   \3//
$$x^{\sin{\left(\frac{1}{x} \right)}} \log{\left(\cot{\left(\frac{x}{3} \right)} \right)}$$
x^sin(1/x)*log(cot(x/3))
Solución detallada
  1. Se aplica la regla de la derivada de una multiplicación:

    ; calculamos :

    1. No logro encontrar los pasos en la búsqueda de esta derivada.

      Perola derivada

    ; calculamos :

    1. Sustituimos .

    2. Derivado es .

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

      1. Hay varias formas de calcular esta derivada.

        Method #1

        1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

        2. Sustituimos .

        3. Según el principio, aplicamos: tenemos

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

          1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

          2. Se aplica la regla de la derivada parcial:

            y .

            Para calcular :

            1. Sustituimos .

            2. La derivada del seno es igual al coseno:

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

              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: tenemos

                Entonces, como resultado:

              Como resultado de la secuencia de reglas:

            Para calcular :

            1. Sustituimos .

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

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

              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: tenemos

                Entonces, como resultado:

              Como resultado de la secuencia de reglas:

            Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

          Como resultado de la secuencia de reglas:

        Method #2

        1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

        2. Se aplica la regla de la derivada parcial:

          y .

          Para calcular :

          1. Sustituimos .

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

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

            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: tenemos

              Entonces, como resultado:

            Como resultado de la secuencia de reglas:

          Para calcular :

          1. Sustituimos .

          2. La derivada del seno es igual al coseno:

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

            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: tenemos

              Entonces, como resultado:

            Como resultado de la secuencia de reglas:

          Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

      Como resultado de la secuencia de reglas:

    Como resultado de:

  2. Simplificamos:


Respuesta:

Gráfica
Primera derivada [src]
    /1\ /         2/x\\                                               
 sin|-| |      cot |-||                                               
    \x/ |  1       \3/|       /1\ /   /1\      /1\       \            
x      *|- - - -------|    sin|-| |sin|-|   cos|-|*log(x)|            
        \  3      3   /       \x/ |   \x/      \x/       |    /   /x\\
----------------------- + x      *|------ - -------------|*log|cot|-||
            /x\                   |  x             2     |    \   \3//
         cot|-|                   \               x      /            
            \3/                                                       
$$x^{\sin{\left(\frac{1}{x} \right)}} \left(\frac{\sin{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x} - \frac{\log{\left(x \right)} \cos{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x^{2}}\right) \log{\left(\cot{\left(\frac{x}{3} \right)} \right)} + \frac{x^{\sin{\left(\frac{1}{x} \right)}} \left(- \frac{\cot^{2}{\left(\frac{x}{3} \right)}}{3} - \frac{1}{3}\right)}{\cot{\left(\frac{x}{3} \right)}}$$
Segunda derivada [src]
        /                                 /                            2                                                      \                                                         \
        |                                 |  /     /1\                \         /1\             /1\        /1\                |                                                         |
        |                                 |  |  cos|-|*log(x)         |    2*cos|-|   log(x)*sin|-|   2*cos|-|*log(x)         |                               /     /1\                \|
        |                             2   |  |     \x/             /1\|         \x/             \x/        \x/             /1\|    /   /x\\                   |  cos|-|*log(x)         ||
    /1\ |         2/x\   /       2/x\\    |- |- ------------- + sin|-||  + -------- + ------------- - --------------- + sin|-||*log|cot|-||     /       2/x\\ |     \x/             /1\||
 sin|-| |    2*cot |-|   |1 + cot |-||    |  \        x            \x//       x              2               x             \x/|    \   \3//   2*|1 + cot |-||*|- ------------- + sin|-|||
    \x/ |2         \3/   \        \3//    \                                                 x                                 /                 \        \3// \        x            \x//|
x      *|- + --------- - -------------- - ------------------------------------------------------------------------------------------------- - ------------------------------------------|
        |9       9              2/x\                                                       2                                                                         /x\                |
        |                  9*cot |-|                                                      x                                                                   3*x*cot|-|                |
        \                        \3/                                                                                                                                 \3/                /
$$x^{\sin{\left(\frac{1}{x} \right)}} \left(- \frac{\left(\cot^{2}{\left(\frac{x}{3} \right)} + 1\right)^{2}}{9 \cot^{2}{\left(\frac{x}{3} \right)}} + \frac{2 \cot^{2}{\left(\frac{x}{3} \right)}}{9} + \frac{2}{9} - \frac{2 \left(\sin{\left(\frac{1}{x} \right)} - \frac{\log{\left(x \right)} \cos{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x}\right) \left(\cot^{2}{\left(\frac{x}{3} \right)} + 1\right)}{3 x \cot{\left(\frac{x}{3} \right)}} - \frac{\left(- \left(\sin{\left(\frac{1}{x} \right)} - \frac{\log{\left(x \right)} \cos{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x}\right)^{2} + \sin{\left(\frac{1}{x} \right)} - \frac{2 \log{\left(x \right)} \cos{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x} + \frac{2 \cos{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x} + \frac{\log{\left(x \right)} \sin{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x^{2}}\right) \log{\left(\cot{\left(\frac{x}{3} \right)} \right)}}{x^{2}}\right)$$
Tercera derivada [src]
        /                  /                        2                  \                                                                                                                                                                                                                                                    /                             2\                                                                                                      \
        |                  |           /       2/x\\      /       2/x\\|   /                          3                                                                                                                                                                          \               /     /1\                \ |                /       2/x\\ |                 /                            2                                                      \|
        |                  |           |1 + cot |-||    2*|1 + cot |-|||   |/     /1\                \                    /1\     /     /1\                \ /     /1\             /1\        /1\                \        /1\      /1\               /1\                      /1\|               |  cos|-|*log(x)         | |                |1 + cot |-|| |                 |  /     /1\                \         /1\             /1\        /1\                ||
        |    /       2/x\\ |     /x\   \        \3//      \        \3//|   ||  cos|-|*log(x)         |               3*sin|-|     |  cos|-|*log(x)         | |2*cos|-|   log(x)*sin|-|   2*cos|-|*log(x)         |   9*cos|-|   cos|-|*log(x)   6*cos|-|*log(x)   6*log(x)*sin|-||               |     \x/             /1\| |         2/x\   \        \3// |                 |  |  cos|-|*log(x)         |    2*cos|-|   log(x)*sin|-|   2*cos|-|*log(x)         ||
        |  2*|1 + cot |-||*|2*cot|-| + -------------- - ---------------|   ||     \x/             /1\|         /1\        \x/     |     \x/             /1\| |     \x/             \x/        \x/             /1\|        \x/      \x/               \x/                      \x/|    /   /x\\   |- ------------- + sin|-||*|2 + 2*cot |-| - --------------|   /       2/x\\ |  |     \x/             /1\|         \x/             \x/        \x/             /1\||
    /1\ |    \        \3// |     \3/         3/x\               /x\    |   ||- ------------- + sin|-||  + 2*sin|-| - -------- - 3*|- ------------- + sin|-||*|-------- + ------------- - --------------- + sin|-|| + -------- + ------------- - --------------- + ---------------|*log|cot|-||   \        x            \x// |          \3/         2/x\    |   |1 + cot |-||*|- |- ------------- + sin|-||  + -------- + ------------- - --------------- + sin|-|||
 sin|-| |                  |              cot |-|            cot|-|    |   |\        x            \x//         \x/       2        \        x            \x// |   x              2               x             \x/|      x              3               x                  2      |    \   \3//                              |                   cot |-|    |   \        \3// |  \        x            \x//       x              2               x             \x/||
    \x/ |                  \                  \3/               \3/    /   \                                            x                                    \                 x                                 /                    x                                  x       /                                          \                       \3/    /                 \                                                 x                                 /|
x      *|- ------------------------------------------------------------- + ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- + ----------------------------------------------------------- + ---------------------------------------------------------------------------------------------------|
        |                                27                                                                                                                                          3                                                                                                                                       3*x                                                                             2    /x\                                             |
        |                                                                                                                                                                           x                                                                                                                                                                                                                       x *cot|-|                                             |
        \                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         \3/                                             /
$$x^{\sin{\left(\frac{1}{x} \right)}} \left(- \frac{2 \left(\cot^{2}{\left(\frac{x}{3} \right)} + 1\right) \left(\frac{\left(\cot^{2}{\left(\frac{x}{3} \right)} + 1\right)^{2}}{\cot^{3}{\left(\frac{x}{3} \right)}} - \frac{2 \left(\cot^{2}{\left(\frac{x}{3} \right)} + 1\right)}{\cot{\left(\frac{x}{3} \right)}} + 2 \cot{\left(\frac{x}{3} \right)}\right)}{27} + \frac{\left(\sin{\left(\frac{1}{x} \right)} - \frac{\log{\left(x \right)} \cos{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x}\right) \left(- \frac{\left(\cot^{2}{\left(\frac{x}{3} \right)} + 1\right)^{2}}{\cot^{2}{\left(\frac{x}{3} \right)}} + 2 \cot^{2}{\left(\frac{x}{3} \right)} + 2\right)}{3 x} + \frac{\left(\cot^{2}{\left(\frac{x}{3} \right)} + 1\right) \left(- \left(\sin{\left(\frac{1}{x} \right)} - \frac{\log{\left(x \right)} \cos{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x}\right)^{2} + \sin{\left(\frac{1}{x} \right)} - \frac{2 \log{\left(x \right)} \cos{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x} + \frac{2 \cos{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x} + \frac{\log{\left(x \right)} \sin{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x^{2}}\right)}{x^{2} \cot{\left(\frac{x}{3} \right)}} + \frac{\left(\left(\sin{\left(\frac{1}{x} \right)} - \frac{\log{\left(x \right)} \cos{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x}\right)^{3} - 3 \left(\sin{\left(\frac{1}{x} \right)} - \frac{\log{\left(x \right)} \cos{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x}\right) \left(\sin{\left(\frac{1}{x} \right)} - \frac{2 \log{\left(x \right)} \cos{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x} + \frac{2 \cos{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x} + \frac{\log{\left(x \right)} \sin{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x^{2}}\right) + 2 \sin{\left(\frac{1}{x} \right)} - \frac{6 \log{\left(x \right)} \cos{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x} + \frac{9 \cos{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x} + \frac{6 \log{\left(x \right)} \sin{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x^{2}} - \frac{3 \sin{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x^{2}} + \frac{\log{\left(x \right)} \cos{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x^{3}}\right) \log{\left(\cot{\left(\frac{x}{3} \right)} \right)}}{x^{3}}\right)$$
Gráfico
Derivada de (x^sin(1/x))*ln(ctg(x/3))