Sr Examen

Otras calculadoras


x*sin(x)^(3)+2*x^5*tan(x)

Derivada de x*sin(x)^(3)+2*x^5*tan(x)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     3         5       
x*sin (x) + 2*x *tan(x)
xsin3(x)+2x5tan(x)x \sin^{3}{\left(x \right)} + 2 x^{5} \tan{\left(x \right)}
x*sin(x)^3 + (2*x^5)*tan(x)
Solución detallada
  1. diferenciamos xsin3(x)+2x5tan(x)x \sin^{3}{\left(x \right)} + 2 x^{5} \tan{\left(x \right)} miembro por miembro:

    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)=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)=sin3(x)g{\left(x \right)} = \sin^{3}{\left(x \right)}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

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

      2. Según el principio, aplicamos: u3u^{3} tenemos 3u23 u^{2}

      3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxsin(x)\frac{d}{d x} \sin{\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)}

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        3sin2(x)cos(x)3 \sin^{2}{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}

      Como resultado de: 3xsin2(x)cos(x)+sin3(x)3 x \sin^{2}{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)} + \sin^{3}{\left(x \right)}

    2. 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)=2x5f{\left(x \right)} = 2 x^{5}; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \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: x5x^{5} tenemos 5x45 x^{4}

        Entonces, como resultado: 10x410 x^{4}

      g(x)=tan(x)g{\left(x \right)} = \tan{\left(x \right)}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\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: 2x5(sin2(x)+cos2(x))cos2(x)+10x4tan(x)\frac{2 x^{5} \left(\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right)}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + 10 x^{4} \tan{\left(x \right)}

    Como resultado de: 2x5(sin2(x)+cos2(x))cos2(x)+10x4tan(x)+3xsin2(x)cos(x)+sin3(x)\frac{2 x^{5} \left(\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right)}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + 10 x^{4} \tan{\left(x \right)} + 3 x \sin^{2}{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)} + \sin^{3}{\left(x \right)}

  2. Simplificamos:

    2x5cos2(x)+10x4tan(x)+3xsin2(x)cos(x)+sin3(x)\frac{2 x^{5}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + 10 x^{4} \tan{\left(x \right)} + 3 x \sin^{2}{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)} + \sin^{3}{\left(x \right)}


Respuesta:

2x5cos2(x)+10x4tan(x)+3xsin2(x)cos(x)+sin3(x)\frac{2 x^{5}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + 10 x^{4} \tan{\left(x \right)} + 3 x \sin^{2}{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)} + \sin^{3}{\left(x \right)}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-2500000025000000
Primera derivada [src]
   3         5 /       2   \       4                 2          
sin (x) + 2*x *\1 + tan (x)/ + 10*x *tan(x) + 3*x*sin (x)*cos(x)
2x5(tan2(x)+1)+10x4tan(x)+3xsin2(x)cos(x)+sin3(x)2 x^{5} \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) + 10 x^{4} \tan{\left(x \right)} + 3 x \sin^{2}{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)} + \sin^{3}{\left(x \right)}
Segunda derivada [src]
         3           2                 4 /       2   \       3             5 /       2   \                 2          
- 3*x*sin (x) + 6*sin (x)*cos(x) + 20*x *\1 + tan (x)/ + 40*x *tan(x) + 4*x *\1 + tan (x)/*tan(x) + 6*x*cos (x)*sin(x)
4x5(tan2(x)+1)tan(x)+20x4(tan2(x)+1)+40x3tan(x)3xsin3(x)+6xsin(x)cos2(x)+6sin2(x)cos(x)4 x^{5} \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} + 20 x^{4} \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) + 40 x^{3} \tan{\left(x \right)} - 3 x \sin^{3}{\left(x \right)} + 6 x \sin{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)} + 6 \sin^{2}{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}
Tercera derivada [src]
                                2                                                                                                                                                         
       3         5 /       2   \           3            2                  2               3 /       2   \           2                5    2    /       2   \       4 /       2   \       
- 9*sin (x) + 4*x *\1 + tan (x)/  + 6*x*cos (x) + 18*cos (x)*sin(x) + 120*x *tan(x) + 120*x *\1 + tan (x)/ - 21*x*sin (x)*cos(x) + 8*x *tan (x)*\1 + tan (x)/ + 60*x *\1 + tan (x)/*tan(x)
4x5(tan2(x)+1)2+8x5(tan2(x)+1)tan2(x)+60x4(tan2(x)+1)tan(x)+120x3(tan2(x)+1)+120x2tan(x)21xsin2(x)cos(x)+6xcos3(x)9sin3(x)+18sin(x)cos2(x)4 x^{5} \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} + 8 x^{5} \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan^{2}{\left(x \right)} + 60 x^{4} \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} + 120 x^{3} \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) + 120 x^{2} \tan{\left(x \right)} - 21 x \sin^{2}{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)} + 6 x \cos^{3}{\left(x \right)} - 9 \sin^{3}{\left(x \right)} + 18 \sin{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}
Gráfico
Derivada de x*sin(x)^(3)+2*x^5*tan(x)