Sr Examen

Derivada de y=e^x^2tg2x

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
 / 2\         
 \x /         
E    *tan(2*x)
ex2tan(2x)e^{x^{2}} \tan{\left(2 x \right)}
E^(x^2)*tan(2*x)
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)=ex2f{\left(x \right)} = e^{x^{2}}; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

    1. Sustituimos u=x2u = x^{2}.

    2. Derivado eue^{u} es.

    3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxx2\frac{d}{d x} x^{2}:

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

      Como resultado de la secuencia de reglas:

      2xex22 x e^{x^{2}}

    g(x)=tan(2x)g{\left(x \right)} = \tan{\left(2 x \right)}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

    1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

      tan(2x)=sin(2x)cos(2x)\tan{\left(2 x \right)} = \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{\cos{\left(2 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(2x)f{\left(x \right)} = \sin{\left(2 x \right)} y g(x)=cos(2x)g{\left(x \right)} = \cos{\left(2 x \right)}.

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

      1. Sustituimos u=2xu = 2 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 ddx2x\frac{d}{d x} 2 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: 22

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        2cos(2x)2 \cos{\left(2 x \right)}

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

      1. Sustituimos u=2xu = 2 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 ddx2x\frac{d}{d x} 2 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: 22

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        2sin(2x)- 2 \sin{\left(2 x \right)}

      Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

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

    Como resultado de: 2xex2tan(2x)+(2sin2(2x)+2cos2(2x))ex2cos2(2x)2 x e^{x^{2}} \tan{\left(2 x \right)} + \frac{\left(2 \sin^{2}{\left(2 x \right)} + 2 \cos^{2}{\left(2 x \right)}\right) e^{x^{2}}}{\cos^{2}{\left(2 x \right)}}

  2. Simplificamos:

    2(xsin(4x)+2)ex2cos(4x)+1\frac{2 \left(x \sin{\left(4 x \right)} + 2\right) e^{x^{2}}}{\cos{\left(4 x \right)} + 1}


Respuesta:

2(xsin(4x)+2)ex2cos(4x)+1\frac{2 \left(x \sin{\left(4 x \right)} + 2\right) e^{x^{2}}}{\cos{\left(4 x \right)} + 1}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-2e452e45
Primera derivada [src]
                   / 2\        / 2\         
/         2     \  \x /        \x /         
\2 + 2*tan (2*x)/*e     + 2*x*e    *tan(2*x)
2xex2tan(2x)+(2tan2(2x)+2)ex22 x e^{x^{2}} \tan{\left(2 x \right)} + \left(2 \tan^{2}{\left(2 x \right)} + 2\right) e^{x^{2}}
Segunda derivada [src]
                                                                            / 2\
  //       2\                /       2     \     /       2     \         \  \x /
2*\\1 + 2*x /*tan(2*x) + 4*x*\1 + tan (2*x)/ + 4*\1 + tan (2*x)/*tan(2*x)/*e    
2(4x(tan2(2x)+1)+(2x2+1)tan(2x)+4(tan2(2x)+1)tan(2x))ex22 \left(4 x \left(\tan^{2}{\left(2 x \right)} + 1\right) + \left(2 x^{2} + 1\right) \tan{\left(2 x \right)} + 4 \left(\tan^{2}{\left(2 x \right)} + 1\right) \tan{\left(2 x \right)}\right) e^{x^{2}}
Tercera derivada [src]
                                                                                                                                / 2\
  /  /       2     \ /       2\     /       2     \ /         2     \     /       2\                 /       2     \         \  \x /
4*\3*\1 + tan (2*x)/*\1 + 2*x / + 4*\1 + tan (2*x)/*\1 + 3*tan (2*x)/ + x*\3 + 2*x /*tan(2*x) + 12*x*\1 + tan (2*x)/*tan(2*x)/*e    
4(x(2x2+3)tan(2x)+12x(tan2(2x)+1)tan(2x)+3(2x2+1)(tan2(2x)+1)+4(tan2(2x)+1)(3tan2(2x)+1))ex24 \left(x \left(2 x^{2} + 3\right) \tan{\left(2 x \right)} + 12 x \left(\tan^{2}{\left(2 x \right)} + 1\right) \tan{\left(2 x \right)} + 3 \left(2 x^{2} + 1\right) \left(\tan^{2}{\left(2 x \right)} + 1\right) + 4 \left(\tan^{2}{\left(2 x \right)} + 1\right) \left(3 \tan^{2}{\left(2 x \right)} + 1\right)\right) e^{x^{2}}
Gráfico
Derivada de y=e^x^2tg2x