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Derivada de x/((x^2-a^2)^(3/2))

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     x      
------------
         3/2
/ 2    2\   
\x  - a /   
x(a2+x2)32\frac{x}{\left(- a^{2} + x^{2}\right)^{\frac{3}{2}}}
x/(x^2 - a^2)^(3/2)
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)=xf{\left(x \right)} = x y g(x)=(a2+x2)32g{\left(x \right)} = \left(- a^{2} + x^{2}\right)^{\frac{3}{2}}.

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

    1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

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

    1. Sustituimos u=a2+x2u = - a^{2} + x^{2}.

    2. Según el principio, aplicamos: u32u^{\frac{3}{2}} tenemos 3u2\frac{3 \sqrt{u}}{2}

    3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por x(a2+x2)\frac{\partial}{\partial x} \left(- a^{2} + x^{2}\right):

      1. diferenciamos a2+x2- a^{2} + x^{2} miembro por miembro:

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

        2. La derivada de una constante a2- a^{2} es igual a cero.

        Como resultado de: 2x2 x

      Como resultado de la secuencia de reglas:

      3xa2+x23 x \sqrt{- a^{2} + x^{2}}

    Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

    3x2a2+x2+(a2+x2)32(a2+x2)3\frac{- 3 x^{2} \sqrt{- a^{2} + x^{2}} + \left(- a^{2} + x^{2}\right)^{\frac{3}{2}}}{\left(- a^{2} + x^{2}\right)^{3}}

  2. Simplificamos:

    a2+2x2(a2+x2)52- \frac{a^{2} + 2 x^{2}}{\left(- a^{2} + x^{2}\right)^{\frac{5}{2}}}


Respuesta:

a2+2x2(a2+x2)52- \frac{a^{2} + 2 x^{2}}{\left(- a^{2} + x^{2}\right)^{\frac{5}{2}}}

Primera derivada [src]
                      2    
     1             3*x     
------------ - ------------
         3/2            5/2
/ 2    2\      / 2    2\   
\x  - a /      \x  - a /   
3x2(a2+x2)52+1(a2+x2)32- \frac{3 x^{2}}{\left(- a^{2} + x^{2}\right)^{\frac{5}{2}}} + \frac{1}{\left(- a^{2} + x^{2}\right)^{\frac{3}{2}}}
Segunda derivada [src]
     /         2 \
     |      5*x  |
-3*x*|3 + -------|
     |     2    2|
     \    a  - x /
------------------
            5/2   
   / 2    2\      
   \x  - a /      
3x(5x2a2x2+3)(a2+x2)52- \frac{3 x \left(\frac{5 x^{2}}{a^{2} - x^{2}} + 3\right)}{\left(- a^{2} + x^{2}\right)^{\frac{5}{2}}}
Tercera derivada [src]
  /                    /         2 \\
  |                  2 |      7*x  ||
  |               5*x *|3 + -------||
  |          2         |     2    2||
  |      15*x          \    a  - x /|
3*|-3 - ------- + ------------------|
  |      2    2         2    2      |
  \     a  - x         x  - a       /
-------------------------------------
                      5/2            
             / 2    2\               
             \x  - a /               
3(15x2a2x2+5x2(7x2a2x2+3)a2+x23)(a2+x2)52\frac{3 \left(- \frac{15 x^{2}}{a^{2} - x^{2}} + \frac{5 x^{2} \left(\frac{7 x^{2}}{a^{2} - x^{2}} + 3\right)}{- a^{2} + x^{2}} - 3\right)}{\left(- a^{2} + x^{2}\right)^{\frac{5}{2}}}