Sr Examen

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y=ln^4(x^3+2^(-x^2))

Derivada de y=ln^4(x^3+2^(-x^2))

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
    /        2\
   4| 3    -x |
log \x  + 2   /
log(x3+2x2)4\log{\left(x^{3} + 2^{- x^{2}} \right)}^{4}
log(x^3 + 2^(-x^2))^4
Solución detallada
  1. Sustituimos u=log(x3+2x2)u = \log{\left(x^{3} + 2^{- x^{2}} \right)}.

  2. Según el principio, aplicamos: u4u^{4} tenemos 4u34 u^{3}

  3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxlog(x3+2x2)\frac{d}{d x} \log{\left(x^{3} + 2^{- x^{2}} \right)}:

    1. Sustituimos u=x3+2x2u = x^{3} + 2^{- x^{2}}.

    2. Derivado log(u)\log{\left(u \right)} es 1u\frac{1}{u}.

    3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx(x3+2x2)\frac{d}{d x} \left(x^{3} + 2^{- x^{2}}\right):

      1. diferenciamos x3+2x2x^{3} + 2^{- x^{2}} miembro por miembro:

        1. Según el principio, aplicamos: x3x^{3} tenemos 3x23 x^{2}

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

        3. ddu2u=2ulog(2)\frac{d}{d u} 2^{u} = 2^{u} \log{\left(2 \right)}

        4. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx(x2)\frac{d}{d x} \left(- x^{2}\right):

          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: x2x^{2} tenemos 2x2 x

            Entonces, como resultado: 2x- 2 x

          Como resultado de la secuencia de reglas:

          22x2xlog(2)- 2 \cdot 2^{- x^{2}} x \log{\left(2 \right)}

        Como resultado de: 3x222x2xlog(2)3 x^{2} - 2 \cdot 2^{- x^{2}} x \log{\left(2 \right)}

      Como resultado de la secuencia de reglas:

      3x222x2xlog(2)x3+2x2\frac{3 x^{2} - 2 \cdot 2^{- x^{2}} x \log{\left(2 \right)}}{x^{3} + 2^{- x^{2}}}

    Como resultado de la secuencia de reglas:

    4(3x222x2xlog(2))log(x3+2x2)3x3+2x2\frac{4 \left(3 x^{2} - 2 \cdot 2^{- x^{2}} x \log{\left(2 \right)}\right) \log{\left(x^{3} + 2^{- x^{2}} \right)}^{3}}{x^{3} + 2^{- x^{2}}}

  4. Simplificamos:

    4x(32x2xlog(4))log(2x2(2x2x3+1))32x2x3+1\frac{4 x \left(3 \cdot 2^{x^{2}} x - \log{\left(4 \right)}\right) \log{\left(2^{- x^{2}} \left(2^{x^{2}} x^{3} + 1\right) \right)}^{3}}{2^{x^{2}} x^{3} + 1}


Respuesta:

4x(32x2xlog(4))log(2x2(2x2x3+1))32x2x3+1\frac{4 x \left(3 \cdot 2^{x^{2}} x - \log{\left(4 \right)}\right) \log{\left(2^{- x^{2}} \left(2^{x^{2}} x^{3} + 1\right) \right)}^{3}}{2^{x^{2}} x^{3} + 1}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-25002500
Primera derivada [src]
      /        2\ /              2       \
     3| 3    -x | |   2        -x        |
4*log \x  + 2   /*\3*x  - 2*x*2   *log(2)/
------------------------------------------
                        2                 
                 3    -x                  
                x  + 2                    
4(3x222x2xlog(2))log(x3+2x2)3x3+2x2\frac{4 \left(3 x^{2} - 2 \cdot 2^{- x^{2}} x \log{\left(2 \right)}\right) \log{\left(x^{3} + 2^{- x^{2}} \right)}^{3}}{x^{3} + 2^{- x^{2}}}
Segunda derivada [src]
                  /                                                                                     2                           2               \
                  |                                                                /           2       \       /           2       \     /   2     \|
      /   2     \ |  /         2               2           \    /   2     \      2 |         -x        |     2 |         -x        |     | -x     3||
     2| -x     3| |  |       -x              -x   2    2   |    | -x     3|   3*x *\3*x - 2*2   *log(2)/    x *\3*x - 2*2   *log(2)/ *log\2    + x /|
4*log \2    + x /*|2*\3*x - 2   *log(2) + 2*2   *x *log (2)/*log\2    + x / + --------------------------- - ----------------------------------------|
                  |                                                                       2                                   2                     |
                  |                                                                     -x     3                            -x     3                |
                  \                                                                    2    + x                            2    + x                 /
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                         2                                                                           
                                                                       -x     3                                                                      
                                                                      2    + x                                                                       
4(x2(3x22x2log(2))2log(x3+2x2)x3+2x2+3x2(3x22x2log(2))2x3+2x2+2(3x+22x2x2log(2)22x2log(2))log(x3+2x2))log(x3+2x2)2x3+2x2\frac{4 \left(- \frac{x^{2} \left(3 x - 2 \cdot 2^{- x^{2}} \log{\left(2 \right)}\right)^{2} \log{\left(x^{3} + 2^{- x^{2}} \right)}}{x^{3} + 2^{- x^{2}}} + \frac{3 x^{2} \left(3 x - 2 \cdot 2^{- x^{2}} \log{\left(2 \right)}\right)^{2}}{x^{3} + 2^{- x^{2}}} + 2 \left(3 x + 2 \cdot 2^{- x^{2}} x^{2} \log{\left(2 \right)}^{2} - 2^{- x^{2}} \log{\left(2 \right)}\right) \log{\left(x^{3} + 2^{- x^{2}} \right)}\right) \log{\left(x^{3} + 2^{- x^{2}} \right)}^{2}}{x^{3} + 2^{- x^{2}}}
Tercera derivada [src]
  /                                                                                         3                             3                                            3                                                                                                                                                                                        \               
  |                                                                    /           2       \         /           2       \     /   2     \        /           2       \      /   2     \           /   2     \ /           2       \ /         2               2           \        /           2       \ /         2               2           \    /   2     \|               
  |      /   2     \ /         2                     2        \      3 |         -x        |       3 |         -x        |     | -x     3|      3 |         -x        |     2| -x     3|          2| -x     3| |         -x        | |       -x              -x   2    2   |        |         -x        | |       -x              -x   2    2   |    | -x     3||    /   2     \
  |     2| -x     3| |       -x   3    3           -x     2   |   6*x *\3*x - 2*2   *log(2)/    9*x *\3*x - 2*2   *log(2)/ *log\2    + x /   2*x *\3*x - 2*2   *log(2)/ *log \2    + x /   6*x*log \2    + x /*\3*x - 2*2   *log(2)/*\3*x - 2   *log(2) + 2*2   *x *log (2)/   18*x*\3*x - 2*2   *log(2)/*\3*x - 2   *log(2) + 2*2   *x *log (2)/*log\2    + x /|    | -x     3|
4*|2*log \2    + x /*\3 - 4*2   *x *log (2) + 6*x*2   *log (2)/ + --------------------------- - ------------------------------------------ + ------------------------------------------- - --------------------------------------------------------------------------------- + ---------------------------------------------------------------------------------|*log\2    + x /
  |                                                                                  2                                    2                                             2                                                         2                                                                                   2                                         |               
  |                                                                       /   2     \                          /   2     \                                   /   2     \                                                        -x     3                                                                            -x     3                                    |               
  |                                                                       | -x     3|                          | -x     3|                                   | -x     3|                                                       2    + x                                                                            2    + x                                     |               
  \                                                                       \2    + x /                          \2    + x /                                   \2    + x /                                                                                                                                                                                        /               
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                                                                                                                      2                                                                                                                                                                                         
                                                                                                                                                                                    -x     3                                                                                                                                                                                    
                                                                                                                                                                                   2    + x                                                                                                                                                                                     
4(2x3(3x22x2log(2))3log(x3+2x2)2(x3+2x2)29x3(3x22x2log(2))3log(x3+2x2)(x3+2x2)2+6x3(3x22x2log(2))3(x3+2x2)26x(3x22x2log(2))(3x+22x2x2log(2)22x2log(2))log(x3+2x2)2x3+2x2+18x(3x22x2log(2))(3x+22x2x2log(2)22x2log(2))log(x3+2x2)x3+2x2+2(342x2x3log(2)3+62x2xlog(2)2)log(x3+2x2)2)log(x3+2x2)x3+2x2\frac{4 \left(\frac{2 x^{3} \left(3 x - 2 \cdot 2^{- x^{2}} \log{\left(2 \right)}\right)^{3} \log{\left(x^{3} + 2^{- x^{2}} \right)}^{2}}{\left(x^{3} + 2^{- x^{2}}\right)^{2}} - \frac{9 x^{3} \left(3 x - 2 \cdot 2^{- x^{2}} \log{\left(2 \right)}\right)^{3} \log{\left(x^{3} + 2^{- x^{2}} \right)}}{\left(x^{3} + 2^{- x^{2}}\right)^{2}} + \frac{6 x^{3} \left(3 x - 2 \cdot 2^{- x^{2}} \log{\left(2 \right)}\right)^{3}}{\left(x^{3} + 2^{- x^{2}}\right)^{2}} - \frac{6 x \left(3 x - 2 \cdot 2^{- x^{2}} \log{\left(2 \right)}\right) \left(3 x + 2 \cdot 2^{- x^{2}} x^{2} \log{\left(2 \right)}^{2} - 2^{- x^{2}} \log{\left(2 \right)}\right) \log{\left(x^{3} + 2^{- x^{2}} \right)}^{2}}{x^{3} + 2^{- x^{2}}} + \frac{18 x \left(3 x - 2 \cdot 2^{- x^{2}} \log{\left(2 \right)}\right) \left(3 x + 2 \cdot 2^{- x^{2}} x^{2} \log{\left(2 \right)}^{2} - 2^{- x^{2}} \log{\left(2 \right)}\right) \log{\left(x^{3} + 2^{- x^{2}} \right)}}{x^{3} + 2^{- x^{2}}} + 2 \left(3 - 4 \cdot 2^{- x^{2}} x^{3} \log{\left(2 \right)}^{3} + 6 \cdot 2^{- x^{2}} x \log{\left(2 \right)}^{2}\right) \log{\left(x^{3} + 2^{- x^{2}} \right)}^{2}\right) \log{\left(x^{3} + 2^{- x^{2}} \right)}}{x^{3} + 2^{- x^{2}}}
Gráfico
Derivada de y=ln^4(x^3+2^(-x^2))