Sr Examen

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Derivada de y=ln(x3+3x+(ctg(x))3)x*exp(-x)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                            -x
log(x3 + 3*x + cot(x)*3)*x*e  
$$x \log{\left(\left(3 x + x_{3}\right) + 3 \cot{\left(x \right)} \right)} e^{- x}$$
(log(x3 + 3*x + cot(x)*3)*x)*exp(-x)
Solución detallada
  1. Se aplica la regla de la derivada parcial:

    y .

    Para calcular :

    1. Se aplica la regla de la derivada de una multiplicación:

      ; calculamos :

      1. Según el principio, aplicamos: tenemos

      ; calculamos :

      1. Sustituimos .

      2. Derivado es .

      3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por :

        1. diferenciamos miembro por miembro:

          1. diferenciamos miembro por miembro:

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

            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: tenemos

              Entonces, como resultado:

            Como resultado de:

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

            1. Hay varias formas de calcular esta derivada.

              Method #1

              1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

              2. Sustituimos .

              3. Según el principio, aplicamos: tenemos

              4. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por :

                1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

                2. Se aplica la regla de la derivada parcial:

                  y .

                  Para calcular :

                  1. La derivada del seno es igual al coseno:

                  Para calcular :

                  1. La derivada del coseno es igual a menos el seno:

                  Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

                Como resultado de la secuencia de reglas:

              Method #2

              1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

              2. Se aplica la regla de la derivada parcial:

                y .

                Para calcular :

                1. La derivada del coseno es igual a menos el seno:

                Para calcular :

                1. La derivada del seno es igual al coseno:

                Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

            Entonces, como resultado:

          Como resultado de:

        Como resultado de la secuencia de reglas:

      Como resultado de:

    Para calcular :

    1. Derivado es.

    Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

  2. Simplificamos:


Respuesta:

Primera derivada [src]
/             2                                  \                                     
|      3*x*cot (x)                               |  -x      -x                         
|- ------------------- + log(x3 + 3*x + cot(x)*3)|*e   - x*e  *log(x3 + 3*x + cot(x)*3)
\  x3 + 3*x + cot(x)*3                           /                                     
$$- x e^{- x} \log{\left(\left(3 x + x_{3}\right) + 3 \cot{\left(x \right)} \right)} + \left(- \frac{3 x \cot^{2}{\left(x \right)}}{\left(3 x + x_{3}\right) + 3 \cot{\left(x \right)}} + \log{\left(\left(3 x + x_{3}\right) + 3 \cot{\left(x \right)} \right)}\right) e^{- x}$$
Segunda derivada [src]
/                                                             /              /                          3        \\                             \    
|                                                             |              |         2           3*cot (x)     ||                             |    
|                                                           3*|-2*cot(x) + x*|2 + 2*cot (x) - -------------------||*cot(x)              2       |    
|                                                             \              \                x3 + 3*x + 3*cot(x)//              6*x*cot (x)    |  -x
|-2*log(x3 + 3*x + 3*cot(x)) + x*log(x3 + 3*x + 3*cot(x)) + -------------------------------------------------------------- + -------------------|*e  
\                                                                                x3 + 3*x + 3*cot(x)                         x3 + 3*x + 3*cot(x)/    
$$\left(x \log{\left(3 x + x_{3} + 3 \cot{\left(x \right)} \right)} + \frac{6 x \cot^{2}{\left(x \right)}}{3 x + x_{3} + 3 \cot{\left(x \right)}} + \frac{3 \left(x \left(2 \cot^{2}{\left(x \right)} + 2 - \frac{3 \cot^{3}{\left(x \right)}}{3 x + x_{3} + 3 \cot{\left(x \right)}}\right) - 2 \cot{\left(x \right)}\right) \cot{\left(x \right)}}{3 x + x_{3} + 3 \cot{\left(x \right)}} - 2 \log{\left(3 x + x_{3} + 3 \cot{\left(x \right)} \right)}\right) e^{- x}$$
Tercera derivada [src]
 /                                                             /    /                          3        \              /             2                                        6                  3    /       2   \\\                                                                                       \    
 |                                                             |    |         2           3*cot (x)     |              |/       2   \         2    /       2   \         9*cot (x)          9*cot (x)*\1 + cot (x)/||                           /              /                          3        \\       |    
 |                                                           3*|- 3*|2 + 2*cot (x) - -------------------|*cot(x) + 2*x*|\1 + cot (x)/  + 2*cot (x)*\1 + cot (x)/ + ---------------------- - -----------------------||                           |              |         2           3*cot (x)     ||       |    
 |                                                             |    \                x3 + 3*x + 3*cot(x)/              |                                                                2     x3 + 3*x + 3*cot(x)  ||              2          9*|-2*cot(x) + x*|2 + 2*cot (x) - -------------------||*cot(x)|    
 |                                                             \                                                       \                                           (x3 + 3*x + 3*cot(x))                           //       9*x*cot (x)         \              \                x3 + 3*x + 3*cot(x)//       |  -x
-|-3*log(x3 + 3*x + 3*cot(x)) + x*log(x3 + 3*x + 3*cot(x)) + -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- + ------------------- + --------------------------------------------------------------|*e  
 \                                                                                                                             x3 + 3*x + 3*cot(x)                                                                      x3 + 3*x + 3*cot(x)                        x3 + 3*x + 3*cot(x)                      /    
$$- \left(x \log{\left(3 x + x_{3} + 3 \cot{\left(x \right)} \right)} + \frac{9 x \cot^{2}{\left(x \right)}}{3 x + x_{3} + 3 \cot{\left(x \right)}} + \frac{9 \left(x \left(2 \cot^{2}{\left(x \right)} + 2 - \frac{3 \cot^{3}{\left(x \right)}}{3 x + x_{3} + 3 \cot{\left(x \right)}}\right) - 2 \cot{\left(x \right)}\right) \cot{\left(x \right)}}{3 x + x_{3} + 3 \cot{\left(x \right)}} + \frac{3 \left(2 x \left(\left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} + 2 \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \cot^{2}{\left(x \right)} - \frac{9 \left(\cot^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \cot^{3}{\left(x \right)}}{3 x + x_{3} + 3 \cot{\left(x \right)}} + \frac{9 \cot^{6}{\left(x \right)}}{\left(3 x + x_{3} + 3 \cot{\left(x \right)}\right)^{2}}\right) - 3 \left(2 \cot^{2}{\left(x \right)} + 2 - \frac{3 \cot^{3}{\left(x \right)}}{3 x + x_{3} + 3 \cot{\left(x \right)}}\right) \cot{\left(x \right)}\right)}{3 x + x_{3} + 3 \cot{\left(x \right)}} - 3 \log{\left(3 x + x_{3} + 3 \cot{\left(x \right)} \right)}\right) e^{- x}$$