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y=2^tgx+xsin3x

Derivada de y=2^tgx+xsin3x

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
 tan(x)             
2       + x*sin(3*x)
2tan(x)+xsin(3x)2^{\tan{\left(x \right)}} + x \sin{\left(3 x \right)}
2^tan(x) + x*sin(3*x)
Solución detallada
  1. diferenciamos 2tan(x)+xsin(3x)2^{\tan{\left(x \right)}} + x \sin{\left(3 x \right)} miembro por miembro:

    1. Sustituimos u=tan(x)u = \tan{\left(x \right)}.

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

    3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxtan(x)\frac{d}{d x} \tan{\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 la secuencia de reglas:

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

    4. 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)=sin(3x)g{\left(x \right)} = \sin{\left(3 x \right)}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

      1. Sustituimos u=3xu = 3 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 ddx3x\frac{d}{d x} 3 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: 33

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        3cos(3x)3 \cos{\left(3 x \right)}

      Como resultado de: 3xcos(3x)+sin(3x)3 x \cos{\left(3 x \right)} + \sin{\left(3 x \right)}

    Como resultado de: 2tan(x)(sin2(x)+cos2(x))log(2)cos2(x)+3xcos(3x)+sin(3x)\frac{2^{\tan{\left(x \right)}} \left(\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right) \log{\left(2 \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + 3 x \cos{\left(3 x \right)} + \sin{\left(3 x \right)}

  2. Simplificamos:

    2tan(x)log(2)cos2(x)+3xcos(3x)+sin(3x)\frac{2^{\tan{\left(x \right)}} \log{\left(2 \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + 3 x \cos{\left(3 x \right)} + \sin{\left(3 x \right)}


Respuesta:

2tan(x)log(2)cos2(x)+3xcos(3x)+sin(3x)\frac{2^{\tan{\left(x \right)}} \log{\left(2 \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + 3 x \cos{\left(3 x \right)} + \sin{\left(3 x \right)}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-250000000000250000000000
Primera derivada [src]
                tan(x) /       2   \                  
3*x*cos(3*x) + 2      *\1 + tan (x)/*log(2) + sin(3*x)
2tan(x)(tan2(x)+1)log(2)+3xcos(3x)+sin(3x)2^{\tan{\left(x \right)}} \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} + 3 x \cos{\left(3 x \right)} + \sin{\left(3 x \right)}
Segunda derivada [src]
                                                 2                                                
                             tan(x) /       2   \     2         tan(x) /       2   \              
6*cos(3*x) - 9*x*sin(3*x) + 2      *\1 + tan (x)/ *log (2) + 2*2      *\1 + tan (x)/*log(2)*tan(x)
2tan(x)(tan2(x)+1)2log(2)2+22tan(x)(tan2(x)+1)log(2)tan(x)9xsin(3x)+6cos(3x)2^{\tan{\left(x \right)}} \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} \log{\left(2 \right)}^{2} + 2 \cdot 2^{\tan{\left(x \right)}} \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \tan{\left(x \right)} - 9 x \sin{\left(3 x \right)} + 6 \cos{\left(3 x \right)}
Tercera derivada [src]
                                                    3                                  2                                                                          2               
                                tan(x) /       2   \     3         tan(x) /       2   \              tan(x)    2    /       2   \             tan(x) /       2   \     2          
-27*sin(3*x) - 27*x*cos(3*x) + 2      *\1 + tan (x)/ *log (2) + 2*2      *\1 + tan (x)/ *log(2) + 4*2      *tan (x)*\1 + tan (x)/*log(2) + 6*2      *\1 + tan (x)/ *log (2)*tan(x)
2tan(x)(tan2(x)+1)3log(2)3+62tan(x)(tan2(x)+1)2log(2)2tan(x)+22tan(x)(tan2(x)+1)2log(2)+42tan(x)(tan2(x)+1)log(2)tan2(x)27xcos(3x)27sin(3x)2^{\tan{\left(x \right)}} \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{3} \log{\left(2 \right)}^{3} + 6 \cdot 2^{\tan{\left(x \right)}} \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} \log{\left(2 \right)}^{2} \tan{\left(x \right)} + 2 \cdot 2^{\tan{\left(x \right)}} \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} \log{\left(2 \right)} + 4 \cdot 2^{\tan{\left(x \right)}} \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \log{\left(2 \right)} \tan^{2}{\left(x \right)} - 27 x \cos{\left(3 x \right)} - 27 \sin{\left(3 x \right)}
Gráfico
Derivada de y=2^tgx+xsin3x