Sr Examen

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y=tan(1/(x^1/9))*log^8((7x)^7+5)

Derivada de y=tan(1/(x^1/9))*log^8((7x)^7+5)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
   /  1  \    8/     7    \
tan|-----|*log \(7*x)  + 5/
   |9 ___|                 
   \\/ x /                 
log((7x)7+5)8tan(1x9)\log{\left(\left(7 x\right)^{7} + 5 \right)}^{8} \tan{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)}
tan(1/(x^(1/9)))*log((7*x)^7 + 5)^8
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(1x9)f{\left(x \right)} = \tan{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)}; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

    1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

      tan(1x9)=sin(1x9)cos(1x9)\tan{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)} = \frac{\sin{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)}}{\cos{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{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(1x9)f{\left(x \right)} = \sin{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)} y g(x)=cos(1x9)g{\left(x \right)} = \cos{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)}.

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

      1. Sustituimos u=1x9u = \frac{1}{\sqrt[9]{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 ddx1x9\frac{d}{d x} \frac{1}{\sqrt[9]{x}}:

        1. Sustituimos u=x9u = \sqrt[9]{x}.

        2. Según el principio, aplicamos: 1u\frac{1}{u} tenemos 1u2- \frac{1}{u^{2}}

        3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxx9\frac{d}{d x} \sqrt[9]{x}:

          1. Según el principio, aplicamos: x9\sqrt[9]{x} tenemos 19x89\frac{1}{9 x^{\frac{8}{9}}}

          Como resultado de la secuencia de reglas:

          19x109- \frac{1}{9 x^{\frac{10}{9}}}

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        cos(1x9)9x109- \frac{\cos{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)}}{9 x^{\frac{10}{9}}}

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

      1. Sustituimos u=1x9u = \frac{1}{\sqrt[9]{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 ddx1x9\frac{d}{d x} \frac{1}{\sqrt[9]{x}}:

        1. Sustituimos u=x9u = \sqrt[9]{x}.

        2. Según el principio, aplicamos: 1u\frac{1}{u} tenemos 1u2- \frac{1}{u^{2}}

        3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxx9\frac{d}{d x} \sqrt[9]{x}:

          1. Según el principio, aplicamos: x9\sqrt[9]{x} tenemos 19x89\frac{1}{9 x^{\frac{8}{9}}}

          Como resultado de la secuencia de reglas:

          19x109- \frac{1}{9 x^{\frac{10}{9}}}

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        sin(1x9)9x109\frac{\sin{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)}}{9 x^{\frac{10}{9}}}

      Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

      sin2(1x9)9x109cos2(1x9)9x109cos2(1x9)\frac{- \frac{\sin^{2}{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)}}{9 x^{\frac{10}{9}}} - \frac{\cos^{2}{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)}}{9 x^{\frac{10}{9}}}}{\cos^{2}{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)}}

    g(x)=log((7x)7+5)8g{\left(x \right)} = \log{\left(\left(7 x\right)^{7} + 5 \right)}^{8}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

    1. Sustituimos u=log((7x)7+5)u = \log{\left(\left(7 x\right)^{7} + 5 \right)}.

    2. Según el principio, aplicamos: u8u^{8} tenemos 8u78 u^{7}

    3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxlog((7x)7+5)\frac{d}{d x} \log{\left(\left(7 x\right)^{7} + 5 \right)}:

      1. Sustituimos u=(7x)7+5u = \left(7 x\right)^{7} + 5.

      2. Derivado log(u)\log{\left(u \right)} es 1u\frac{1}{u}.

      3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx((7x)7+5)\frac{d}{d x} \left(\left(7 x\right)^{7} + 5\right):

        1. diferenciamos (7x)7+5\left(7 x\right)^{7} + 5 miembro por miembro:

          1. Sustituimos u=7xu = 7 x.

          2. Según el principio, aplicamos: u7u^{7} tenemos 7u67 u^{6}

          3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx7x\frac{d}{d x} 7 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: 77

            Como resultado de la secuencia de reglas:

            5764801x65764801 x^{6}

          4. La derivada de una constante 55 es igual a cero.

          Como resultado de: 5764801x65764801 x^{6}

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        5764801x6(7x)7+5\frac{5764801 x^{6}}{\left(7 x\right)^{7} + 5}

      Como resultado de la secuencia de reglas:

      46118408x6log((7x)7+5)7(7x)7+5\frac{46118408 x^{6} \log{\left(\left(7 x\right)^{7} + 5 \right)}^{7}}{\left(7 x\right)^{7} + 5}

    Como resultado de: 46118408x6log((7x)7+5)7tan(1x9)(7x)7+5+(sin2(1x9)9x109cos2(1x9)9x109)log((7x)7+5)8cos2(1x9)\frac{46118408 x^{6} \log{\left(\left(7 x\right)^{7} + 5 \right)}^{7} \tan{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)}}{\left(7 x\right)^{7} + 5} + \frac{\left(- \frac{\sin^{2}{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)}}{9 x^{\frac{10}{9}}} - \frac{\cos^{2}{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)}}{9 x^{\frac{10}{9}}}\right) \log{\left(\left(7 x\right)^{7} + 5 \right)}^{8}}{\cos^{2}{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)}}

  2. Simplificamos:

    (207532836x649sin(2x9)(823543x7+5)log(823543x7+5))log(823543x7+5)79x109(823543x7+5)cos2(1x9)\frac{\left(207532836 x^{\frac{64}{9}} \sin{\left(\frac{2}{\sqrt[9]{x}} \right)} - \left(823543 x^{7} + 5\right) \log{\left(823543 x^{7} + 5 \right)}\right) \log{\left(823543 x^{7} + 5 \right)}^{7}}{9 x^{\frac{10}{9}} \left(823543 x^{7} + 5\right) \cos^{2}{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)}}


Respuesta:

(207532836x649sin(2x9)(823543x7+5)log(823543x7+5))log(823543x7+5)79x109(823543x7+5)cos2(1x9)\frac{\left(207532836 x^{\frac{64}{9}} \sin{\left(\frac{2}{\sqrt[9]{x}} \right)} - \left(823543 x^{7} + 5\right) \log{\left(823543 x^{7} + 5 \right)}\right) \log{\left(823543 x^{7} + 5 \right)}^{7}}{9 x^{\frac{10}{9}} \left(823543 x^{7} + 5\right) \cos^{2}{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-101001000000000000
Primera derivada [src]
     8/     7    \ /       2/  1  \\             6    7/     7    \    /  1  \
  log \(7*x)  + 5/*|1 + tan |-----||   46118408*x *log \(7*x)  + 5/*tan|-----|
                   |        |9 ___||                                   |9 ___|
                   \        \\/ x //                                   \\/ x /
- ---------------------------------- + ---------------------------------------
                  10/9                                     7                  
               9*x                                    (7*x)  + 5              
46118408x6log((7x)7+5)7tan(1x9)(7x)7+5(tan2(1x9)+1)log((7x)7+5)89x109\frac{46118408 x^{6} \log{\left(\left(7 x\right)^{7} + 5 \right)}^{7} \tan{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)}}{\left(7 x\right)^{7} + 5} - \frac{\left(\tan^{2}{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)} + 1\right) \log{\left(\left(7 x\right)^{7} + 5 \right)}^{8}}{9 x^{\frac{10}{9}}}
Segunda derivada [src]
                      /                                                                                                                                                                                            /       /  1  \\\
                      |                                                                                                                                                                                            |    tan|-----|||
                      |            /                                  7             7    /            7\\                                                                                                          |       |9 ___|||
                      |          5 |     /            7\    40353607*x     5764801*x *log\5 + 823543*x /|    /  1  \             44/9 /       2/  1  \\    /            7\      2/            7\ /       2/  1  \\ |       \\/ x /||
                      |23059204*x *|6*log\5 + 823543*x / + ------------- - -----------------------------|*tan|-----|   46118408*x    *|1 + tan |-----||*log\5 + 823543*x /   log \5 + 823543*x /*|1 + tan |-----||*|5 + ----------||
                      |            |                                   7                       7        |    |9 ___|                  |        |9 ___||                                          |        |9 ___|| |      9 ___   ||
     6/            7\ |            \                       5 + 823543*x            5 + 823543*x         /    \\/ x /                  \        \\/ x //                                          \        \\/ x // \      \/ x    /|
2*log \5 + 823543*x /*|--------------------------------------------------------------------------------------------- - --------------------------------------------------- + ------------------------------------------------------|
                      |                                                    7                                                              /            7\                                               19/9                       |
                      \                                        5 + 823543*x                                                             9*\5 + 823543*x /                                           81*x                           /
2(46118408x449(tan2(1x9)+1)log(823543x7+5)9(823543x7+5)+23059204x5(5764801x7log(823543x7+5)823543x7+5+40353607x7823543x7+5+6log(823543x7+5))tan(1x9)823543x7+5+(5+tan(1x9)x9)(tan2(1x9)+1)log(823543x7+5)281x199)log(823543x7+5)62 \left(- \frac{46118408 x^{\frac{44}{9}} \left(\tan^{2}{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)} + 1\right) \log{\left(823543 x^{7} + 5 \right)}}{9 \left(823543 x^{7} + 5\right)} + \frac{23059204 x^{5} \left(- \frac{5764801 x^{7} \log{\left(823543 x^{7} + 5 \right)}}{823543 x^{7} + 5} + \frac{40353607 x^{7}}{823543 x^{7} + 5} + 6 \log{\left(823543 x^{7} + 5 \right)}\right) \tan{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)}}{823543 x^{7} + 5} + \frac{\left(5 + \frac{\tan{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)}}{\sqrt[9]{x}}\right) \left(\tan^{2}{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)} + 1\right) \log{\left(823543 x^{7} + 5 \right)}^{2}}{81 x^{\frac{19}{9}}}\right) \log{\left(823543 x^{7} + 5 \right)}^{6}
Tercera derivada [src]
                      /                                        /               2/  1  \        2/  1  \         /  1  \\                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     /       /  1  \\\
                      |                                        |        1 + tan |-----|   2*tan |-----|   30*tan|-----||               /                                           14                    14    /            7\              7    2/            7\              7    /            7\                   14    2/            7\\                                                                                                                                                                                                |    tan|-----|||
                      |                                        |                |9 ___|         |9 ___|         |9 ___||             4 |      2/            7\   1395783083923242*x     697891541961621*x  *log\5 + 823543*x /   103766418*x *log \5 + 823543*x /   726364926*x *log\5 + 823543*x /   66465861139202*x  *log \5 + 823543*x /|    /  1  \                                    /                                  7             7    /            7\\                                                                           |       |9 ___|||
                      |     3/            7\ /       2/  1  \\ |  95            \\/ x /         \\/ x /         \\/ x /|   23059204*x *|30*log \5 + 823543*x / + -------------------- - -------------------------------------- - -------------------------------- + ------------------------------- + --------------------------------------|*tan|-----|             35/9 /       2/  1  \\ |     /            7\    40353607*x     5764801*x *log\5 + 823543*x /|    /            7\             35/9    2/            7\ /       2/  1  \\ |       \\/ x /||
                      |  log \5 + 823543*x /*|1 + tan |-----||*|----- + --------------- + ------------- + -------------|               |                                          2                               2                                   7                                  7                                      2           |    |9 ___|   23059204*x    *|1 + tan |-----||*|6*log\5 + 823543*x / + ------------- - -----------------------------|*log\5 + 823543*x /   46118408*x    *log \5 + 823543*x /*|1 + tan |-----||*|5 + ----------||
                      |                      |        |9 ___|| | 28/9         10/3             10/3            29/9    |               |                           /            7\                 /            7\                        5 + 823543*x                       5 + 823543*x                        /            7\            |    \\/ x /                  |        |9 ___|| |                                   7                       7        |                                                         |        |9 ___|| |      9 ___   ||
     5/            7\ |                      \        \\/ x // \x            x                x               x        /               \                           \5 + 823543*x /                 \5 + 823543*x /                                                                                               \5 + 823543*x /            /                             \        \\/ x // \                       5 + 823543*x            5 + 823543*x         /                                                         \        \\/ x // \      \/ x    /|
2*log \5 + 823543*x /*|- ----------------------------------------------------------------------------------------------- + ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- + ---------------------------------------------------------------------|
                      |                                                729                                                                                                                                                                     7                                                                                                                                                                 /            7\                                                                                     /            7\                         |
                      \                                                                                                                                                                                                            5 + 823543*x                                                                                                                                                                3*\5 + 823543*x /                                                                                  27*\5 + 823543*x /                         /
2(46118408x359(5+tan(1x9)x9)(tan2(1x9)+1)log(823543x7+5)227(823543x7+5)23059204x359(tan2(1x9)+1)(5764801x7log(823543x7+5)823543x7+5+40353607x7823543x7+5+6log(823543x7+5))log(823543x7+5)3(823543x7+5)+23059204x4(66465861139202x14log(823543x7+5)2(823543x7+5)2697891541961621x14log(823543x7+5)(823543x7+5)2+1395783083923242x14(823543x7+5)2103766418x7log(823543x7+5)2823543x7+5+726364926x7log(823543x7+5)823543x7+5+30log(823543x7+5)2)tan(1x9)823543x7+5(tan2(1x9)+1)(tan2(1x9)+1x103+2tan2(1x9)x103+95x289+30tan(1x9)x299)log(823543x7+5)3729)log(823543x7+5)52 \left(\frac{46118408 x^{\frac{35}{9}} \left(5 + \frac{\tan{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)}}{\sqrt[9]{x}}\right) \left(\tan^{2}{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)} + 1\right) \log{\left(823543 x^{7} + 5 \right)}^{2}}{27 \left(823543 x^{7} + 5\right)} - \frac{23059204 x^{\frac{35}{9}} \left(\tan^{2}{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)} + 1\right) \left(- \frac{5764801 x^{7} \log{\left(823543 x^{7} + 5 \right)}}{823543 x^{7} + 5} + \frac{40353607 x^{7}}{823543 x^{7} + 5} + 6 \log{\left(823543 x^{7} + 5 \right)}\right) \log{\left(823543 x^{7} + 5 \right)}}{3 \left(823543 x^{7} + 5\right)} + \frac{23059204 x^{4} \left(\frac{66465861139202 x^{14} \log{\left(823543 x^{7} + 5 \right)}^{2}}{\left(823543 x^{7} + 5\right)^{2}} - \frac{697891541961621 x^{14} \log{\left(823543 x^{7} + 5 \right)}}{\left(823543 x^{7} + 5\right)^{2}} + \frac{1395783083923242 x^{14}}{\left(823543 x^{7} + 5\right)^{2}} - \frac{103766418 x^{7} \log{\left(823543 x^{7} + 5 \right)}^{2}}{823543 x^{7} + 5} + \frac{726364926 x^{7} \log{\left(823543 x^{7} + 5 \right)}}{823543 x^{7} + 5} + 30 \log{\left(823543 x^{7} + 5 \right)}^{2}\right) \tan{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)}}{823543 x^{7} + 5} - \frac{\left(\tan^{2}{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)} + 1\right) \left(\frac{\tan^{2}{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)} + 1}{x^{\frac{10}{3}}} + \frac{2 \tan^{2}{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)}}{x^{\frac{10}{3}}} + \frac{95}{x^{\frac{28}{9}}} + \frac{30 \tan{\left(\frac{1}{\sqrt[9]{x}} \right)}}{x^{\frac{29}{9}}}\right) \log{\left(823543 x^{7} + 5 \right)}^{3}}{729}\right) \log{\left(823543 x^{7} + 5 \right)}^{5}
Gráfico
Derivada de y=tan(1/(x^1/9))*log^8((7x)^7+5)