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cot(x)^(5)/2*e^(-x*6+3*x)

Derivada de cot(x)^(5)/2*e^(-x*6+3*x)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
   5               
cot (x)  -x*6 + 3*x
-------*E          
   2               
e6(x)+3xcot5(x)2e^{6 \left(- x\right) + 3 x} \frac{\cot^{5}{\left(x \right)}}{2}
(cot(x)^5/2)*E^((-x)*6 + 3*x)
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)=e6(x)+3xcot5(x)f{\left(x \right)} = e^{6 \left(- x\right) + 3 x} \cot^{5}{\left(x \right)} y g(x)=2g{\left(x \right)} = 2.

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

    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)=cot5(x)f{\left(x \right)} = \cot^{5}{\left(x \right)}; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

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

      2. Según el principio, aplicamos: u5u^{5} tenemos 5u45 u^{4}

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

        1. Hay varias formas de calcular esta derivada.

          Method #1

          1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

            cot(x)=1tan(x)\cot{\left(x \right)} = \frac{1}{\tan{\left(x \right)}}

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

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

          4. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxtan(x)\frac{d}{d x} \tan{\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)}}

            Como resultado de la secuencia de reglas:

            sin2(x)+cos2(x)cos2(x)tan2(x)- \frac{\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)} \tan^{2}{\left(x \right)}}

          Method #2

          1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

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

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

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

            Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

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

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        5(sin2(x)+cos2(x))cot4(x)cos2(x)tan2(x)- \frac{5 \left(\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right) \cot^{4}{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)} \tan^{2}{\left(x \right)}}

      g(x)=e6(x)+3xg{\left(x \right)} = e^{6 \left(- x\right) + 3 x}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

      1. Sustituimos u=6(x)+3xu = 6 \left(- x\right) + 3 x.

      2. Derivado eue^{u} es.

      3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx(6(x)+3x)\frac{d}{d x} \left(6 \left(- x\right) + 3 x\right):

        1. diferenciamos 6(x)+3x6 \left(- x\right) + 3 x miembro por miembro:

          1. La derivada del producto de una constante por función es igual al producto de esta constante por la derivada de esta función.

            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: 1-1

            Entonces, como resultado: 6-6

          2. 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: 33

          Como resultado de: 3-3

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        3e6(x)+3x- 3 e^{6 \left(- x\right) + 3 x}

      Como resultado de: 5(sin2(x)+cos2(x))e6(x)+3xcot4(x)cos2(x)tan2(x)3e6(x)+3xcot5(x)- \frac{5 \left(\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right) e^{6 \left(- x\right) + 3 x} \cot^{4}{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)} \tan^{2}{\left(x \right)}} - 3 e^{6 \left(- x\right) + 3 x} \cot^{5}{\left(x \right)}

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

    1. La derivada de una constante 22 es igual a cero.

    Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

    5(sin2(x)+cos2(x))e6(x)+3xcot4(x)2cos2(x)tan2(x)3e6(x)+3xcot5(x)2- \frac{5 \left(\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right) e^{6 \left(- x\right) + 3 x} \cot^{4}{\left(x \right)}}{2 \cos^{2}{\left(x \right)} \tan^{2}{\left(x \right)}} - \frac{3 e^{6 \left(- x\right) + 3 x} \cot^{5}{\left(x \right)}}{2}

  2. Simplificamos:

    (3sin(2x)+10)(cos(2x)+1)2e3x2(cos(2x)1)3\frac{\left(3 \sin{\left(2 x \right)} + 10\right) \left(\cos{\left(2 x \right)} + 1\right)^{2} e^{- 3 x}}{2 \left(\cos{\left(2 x \right)} - 1\right)^{3}}


Respuesta:

(3sin(2x)+10)(cos(2x)+1)2e3x2(cos(2x)1)3\frac{\left(3 \sin{\left(2 x \right)} + 10\right) \left(\cos{\left(2 x \right)} + 1\right)^{2} e^{- 3 x}}{2 \left(\cos{\left(2 x \right)} - 1\right)^{3}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-1e225e21
Primera derivada [src]
       5     -x*6 + 3*x      4    /          2   \  -x*6 + 3*x
  3*cot (x)*e             cot (x)*\-5 - 5*cot (x)/*e          
- --------------------- + ------------------------------------
            2                              2                  
(5cot2(x)5)e6(x)+3xcot4(x)23e6(x)+3xcot5(x)2\frac{\left(- 5 \cot^{2}{\left(x \right)} - 5\right) e^{6 \left(- x\right) + 3 x} \cot^{4}{\left(x \right)}}{2} - \frac{3 e^{6 \left(- x\right) + 3 x} \cot^{5}{\left(x \right)}}{2}
Segunda derivada [src]
        /     2                                                               \      
   3    |9*cot (x)     /       2   \ /         2   \      /       2   \       |  -3*x
cot (x)*|--------- + 5*\1 + cot (x)/*\2 + 3*cot (x)/ + 15*\1 + cot (x)/*cot(x)|*e    
        \    2                                                                /      
(5(cot2(x)+1)(3cot2(x)+2)+15(cot2(x)+1)cot(x)+9cot2(x)2)e3xcot3(x)\left(5 \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \left(3 \cot^{2}{\left(x \right)} + 2\right) + 15 \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \cot{\left(x \right)} + \frac{9 \cot^{2}{\left(x \right)}}{2}\right) e^{- 3 x} \cot^{3}{\left(x \right)}
Tercera derivada [src]
         /      3                      /                           2                           \          2    /       2   \                                          \      
    2    |27*cot (x)     /       2   \ |     4        /       2   \          2    /       2   \|   135*cot (x)*\1 + cot (x)/      /       2   \ /         2   \       |  -3*x
-cot (x)*|---------- + 5*\1 + cot (x)/*\2*cot (x) + 6*\1 + cot (x)/  + 13*cot (x)*\1 + cot (x)// + ------------------------- + 45*\1 + cot (x)/*\2 + 3*cot (x)/*cot(x)|*e    
         \    2                                                                                                2                                                      /      
(45(cot2(x)+1)(3cot2(x)+2)cot(x)+5(cot2(x)+1)(6(cot2(x)+1)2+13(cot2(x)+1)cot2(x)+2cot4(x))+135(cot2(x)+1)cot2(x)2+27cot3(x)2)e3xcot2(x)- \left(45 \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \left(3 \cot^{2}{\left(x \right)} + 2\right) \cot{\left(x \right)} + 5 \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \left(6 \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} + 13 \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \cot^{2}{\left(x \right)} + 2 \cot^{4}{\left(x \right)}\right) + \frac{135 \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \cot^{2}{\left(x \right)}}{2} + \frac{27 \cot^{3}{\left(x \right)}}{2}\right) e^{- 3 x} \cot^{2}{\left(x \right)}
Gráfico
Derivada de cot(x)^(5)/2*e^(-x*6+3*x)