Sr Examen

Derivada de (x+1)²/(x²+1)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
       2
(x + 1) 
--------
  2     
 x  + 1 
(x+1)2x2+1\frac{\left(x + 1\right)^{2}}{x^{2} + 1}
(x + 1)^2/(x^2 + 1)
Solución detallada
  1. 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)=(x+1)2f{\left(x \right)} = \left(x + 1\right)^{2} y g(x)=x2+1g{\left(x \right)} = x^{2} + 1.

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

    1. Sustituimos u=x+1u = x + 1.

    2. Según el principio, aplicamos: u2u^{2} tenemos 2u2 u

    3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx(x+1)\frac{d}{d x} \left(x + 1\right):

      1. diferenciamos x+1x + 1 miembro por miembro:

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

        2. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

        Como resultado de: 11

      Como resultado de la secuencia de reglas:

      2x+22 x + 2

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

    1. diferenciamos x2+1x^{2} + 1 miembro por miembro:

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

      2. Según el principio, aplicamos: x2x^{2} tenemos 2x2 x

      Como resultado de: 2x2 x

    Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

    2x(x+1)2+(2x+2)(x2+1)(x2+1)2\frac{- 2 x \left(x + 1\right)^{2} + \left(2 x + 2\right) \left(x^{2} + 1\right)}{\left(x^{2} + 1\right)^{2}}

  2. Simplificamos:

    22x2x4+2x2+1\frac{2 - 2 x^{2}}{x^{4} + 2 x^{2} + 1}


Respuesta:

22x2x4+2x2+1\frac{2 - 2 x^{2}}{x^{4} + 2 x^{2} + 1}

Gráfica
02468-8-6-4-2-10102.5-2.5
Primera derivada [src]
                     2
2 + 2*x   2*x*(x + 1) 
------- - ------------
  2                2  
 x  + 1    / 2    \   
           \x  + 1/   
2x(x+1)2(x2+1)2+2x+2x2+1- \frac{2 x \left(x + 1\right)^{2}}{\left(x^{2} + 1\right)^{2}} + \frac{2 x + 2}{x^{2} + 1}
Segunda derivada [src]
  /             /         2 \              \
  |           2 |      4*x  |              |
  |    (1 + x) *|-1 + ------|              |
  |             |          2|              |
  |             \     1 + x /   4*x*(1 + x)|
2*|1 + ---------------------- - -----------|
  |                 2                   2  |
  \            1 + x               1 + x   /
--------------------------------------------
                        2                   
                   1 + x                    
2(4x(x+1)x2+1+(x+1)2(4x2x2+11)x2+1+1)x2+1\frac{2 \left(- \frac{4 x \left(x + 1\right)}{x^{2} + 1} + \frac{\left(x + 1\right)^{2} \left(\frac{4 x^{2}}{x^{2} + 1} - 1\right)}{x^{2} + 1} + 1\right)}{x^{2} + 1}
Tercera derivada [src]
   /                                          /         2 \\
   |                                        2 |      2*x  ||
   |                             2*x*(1 + x) *|-1 + ------||
   |             /         2 \                |          2||
   |             |      4*x  |                \     1 + x /|
12*|-x + (1 + x)*|-1 + ------| - --------------------------|
   |             |          2|                  2          |
   \             \     1 + x /             1 + x           /
------------------------------------------------------------
                                 2                          
                         /     2\                           
                         \1 + x /                           
12(2x(x+1)2(2x2x2+11)x2+1x+(x+1)(4x2x2+11))(x2+1)2\frac{12 \left(- \frac{2 x \left(x + 1\right)^{2} \left(\frac{2 x^{2}}{x^{2} + 1} - 1\right)}{x^{2} + 1} - x + \left(x + 1\right) \left(\frac{4 x^{2}}{x^{2} + 1} - 1\right)\right)}{\left(x^{2} + 1\right)^{2}}
Gráfico
Derivada de (x+1)²/(x²+1)