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(x-pi/2)^2/cos(x)^2

Derivada de (x-pi/2)^2/cos(x)^2

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
        2
/    pi\ 
|x - --| 
\    2 / 
---------
    2    
 cos (x) 
(xπ2)2cos2(x)\frac{\left(x - \frac{\pi}{2}\right)^{2}}{\cos^{2}{\left(x \right)}}
(x - pi/2)^2/cos(x)^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)=(2xπ)2f{\left(x \right)} = \left(2 x - \pi\right)^{2} y g(x)=4cos2(x)g{\left(x \right)} = 4 \cos^{2}{\left(x \right)}.

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

    1. Sustituimos u=2xπu = 2 x - \pi.

    2. Según el principio, aplicamos: u2u^{2} tenemos 2u2 u

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

      1. diferenciamos 2xπ2 x - \pi miembro por miembro:

        1. La derivada de una constante π- \pi 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: xx tenemos 11

          Entonces, como resultado: 22

        Como resultado de: 22

      Como resultado de la secuencia de reglas:

      8x4π8 x - 4 \pi

    Para calcular ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\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. Sustituimos u=cos(x)u = \cos{\left(x \right)}.

      2. Según el principio, aplicamos: u2u^{2} tenemos 2u2 u

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

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        2sin(x)cos(x)- 2 \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}

      Entonces, como resultado: 8sin(x)cos(x)- 8 \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}

    Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

    8(2xπ)2sin(x)cos(x)+4(8x4π)cos2(x)16cos4(x)\frac{8 \left(2 x - \pi\right)^{2} \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)} + 4 \left(8 x - 4 \pi\right) \cos^{2}{\left(x \right)}}{16 \cos^{4}{\left(x \right)}}

  2. Simplificamos:

    (xπ2)((2xπ)sin(x)+2cos(x))cos3(x)\frac{\left(x - \frac{\pi}{2}\right) \left(\left(2 x - \pi\right) \sin{\left(x \right)} + 2 \cos{\left(x \right)}\right)}{\cos^{3}{\left(x \right)}}


Respuesta:

(xπ2)((2xπ)sin(x)+2cos(x))cos3(x)\frac{\left(x - \frac{\pi}{2}\right) \left(\left(2 x - \pi\right) \sin{\left(x \right)} + 2 \cos{\left(x \right)}\right)}{\cos^{3}{\left(x \right)}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-25000002500000
Primera derivada [src]
                      2       
              /    pi\        
            2*|x - --| *sin(x)
-pi + 2*x     \    2 /        
--------- + ------------------
    2               3         
 cos (x)         cos (x)      
2(xπ2)2sin(x)cos3(x)+2xπcos2(x)\frac{2 \left(x - \frac{\pi}{2}\right)^{2} \sin{\left(x \right)}}{\cos^{3}{\left(x \right)}} + \frac{2 x - \pi}{\cos^{2}{\left(x \right)}}
Segunda derivada [src]
  /                 /         2   \                       \
  |               2 |    3*sin (x)|                       |
  |    (-pi + 2*x) *|1 + ---------|                       |
  |                 |        2    |                       |
  |                 \     cos (x) /   2*(-pi + 2*x)*sin(x)|
2*|1 + ---------------------------- + --------------------|
  \                 4                        cos(x)       /
-----------------------------------------------------------
                             2                             
                          cos (x)                          
2((2xπ)2(3sin2(x)cos2(x)+1)4+2(2xπ)sin(x)cos(x)+1)cos2(x)\frac{2 \left(\frac{\left(2 x - \pi\right)^{2} \left(\frac{3 \sin^{2}{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + 1\right)}{4} + \frac{2 \left(2 x - \pi\right) \sin{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)}} + 1\right)}{\cos^{2}{\left(x \right)}}
Tercera derivada [src]
  /                                                        /         2   \       \
  |                                                      2 |    3*sin (x)|       |
  |                                           (-pi + 2*x) *|2 + ---------|*sin(x)|
  |  /         2   \                                       |        2    |       |
  |  |    3*sin (x)|               6*sin(x)                \     cos (x) /       |
2*|3*|1 + ---------|*(-pi + 2*x) + -------- + -----------------------------------|
  |  |        2    |                cos(x)                   cos(x)              |
  \  \     cos (x) /                                                             /
----------------------------------------------------------------------------------
                                        2                                         
                                     cos (x)                                      
2((2xπ)2(3sin2(x)cos2(x)+2)sin(x)cos(x)+3(2xπ)(3sin2(x)cos2(x)+1)+6sin(x)cos(x))cos2(x)\frac{2 \left(\frac{\left(2 x - \pi\right)^{2} \left(\frac{3 \sin^{2}{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + 2\right) \sin{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)}} + 3 \left(2 x - \pi\right) \left(\frac{3 \sin^{2}{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + 1\right) + \frac{6 \sin{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)}}\right)}{\cos^{2}{\left(x \right)}}
Gráfico
Derivada de (x-pi/2)^2/cos(x)^2