Sr Examen

Derivada de y=e^-3xtgx

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
x        
--*tan(x)
 3       
E        
xe3tan(x)\frac{x}{e^{3}} \tan{\left(x \right)}
(x/E^3)*tan(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)=xtan(x)f{\left(x \right)} = x \tan{\left(x \right)} y g(x)=e3g{\left(x \right)} = e^{3}.

    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)=xf{\left(x \right)} = x; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

      1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

      g(x)=tan(x)g{\left(x \right)} = \tan{\left(x \right)}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\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: x(sin2(x)+cos2(x))cos2(x)+tan(x)\frac{x \left(\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right)}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + \tan{\left(x \right)}

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

    1. La derivada de una constante e3e^{3} es igual a cero.

    Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

    x(sin2(x)+cos2(x))cos2(x)+tan(x)e3\frac{\frac{x \left(\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right)}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + \tan{\left(x \right)}}{e^{3}}

  2. Simplificamos:

    x+sin(2x)2e3cos2(x)\frac{x + \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{2}}{e^{3} \cos^{2}{\left(x \right)}}


Respuesta:

x+sin(2x)2e3cos2(x)\frac{x + \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{2}}{e^{3} \cos^{2}{\left(x \right)}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-500500
Primera derivada [src]
 -3            /       2   \  -3
e  *tan(x) + x*\1 + tan (x)/*e  
x(tan2(x)+1)e3+tan(x)e3\frac{x \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)}{e^{3}} + \frac{\tan{\left(x \right)}}{e^{3}}
Segunda derivada [src]
  /       2   \                 -3
2*\1 + tan (x)/*(1 + x*tan(x))*e  
2(xtan(x)+1)(tan2(x)+1)e3\frac{2 \left(x \tan{\left(x \right)} + 1\right) \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)}{e^{3}}
Tercera derivada [src]
  /       2   \ /             /         2   \\  -3
2*\1 + tan (x)/*\3*tan(x) + x*\1 + 3*tan (x)//*e  
2(x(3tan2(x)+1)+3tan(x))(tan2(x)+1)e3\frac{2 \left(x \left(3 \tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) + 3 \tan{\left(x \right)}\right) \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)}{e^{3}}
Gráfico
Derivada de y=e^-3xtgx