Sr Examen

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x*(sqrt((1+x^2)/(1-x^2)))^2

Derivada de x*(sqrt((1+x^2)/(1-x^2)))^2

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                2
        ________ 
       /      2  
      /  1 + x   
x*   /   ------  
    /         2  
  \/     1 - x   
$$x \left(\sqrt{\frac{x^{2} + 1}{1 - x^{2}}}\right)^{2}$$
x*(sqrt((1 + x^2)/(1 - x^2)))^2
Solución detallada
  1. Se aplica la regla de la derivada de una multiplicación:

    ; calculamos :

    1. Según el principio, aplicamos: tenemos

    ; calculamos :

    1. Sustituimos .

    2. Según el principio, aplicamos: tenemos

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

      1. Sustituimos .

      2. Según el principio, aplicamos: tenemos

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

        1. Se aplica la regla de la derivada parcial:

          y .

          Para calcular :

          1. diferenciamos miembro por miembro:

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

            2. Según el principio, aplicamos: tenemos

            Como resultado de:

          Para calcular :

          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:

          Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

        Como resultado de la secuencia de reglas:

      Como resultado de la secuencia de reglas:

    Como resultado de:

  2. Simplificamos:


Respuesta:

Gráfica
Primera derivada [src]
              2                            
      ________                             
     /      2         /           /     2\\
    /  1 + x          |  x      x*\1 + x /|
   /   ------   + 2*x*|------ + ----------|
  /         2         |     2           2 |
\/     1 - x          |1 - x    /     2\  |
                      \         \1 - x /  /
$$2 x \left(\frac{x}{1 - x^{2}} + \frac{x \left(x^{2} + 1\right)}{\left(1 - x^{2}\right)^{2}}\right) + \left(\sqrt{\frac{x^{2} + 1}{1 - x^{2}}}\right)^{2}$$
Segunda derivada [src]
    /                                                              2                                          \
    |                                                 /          2\         /          2\        /          2\|
    |                                               2 |     1 + x |       2 |     1 + x |      2 |     1 + x ||
    |                                            2*x *|1 - -------|    2*x *|1 - -------|   2*x *|1 - -------||
    |       /     2\        2       2 /     2\        |          2|         |          2|        |          2||
    |     3*\1 + x /     4*x     4*x *\1 + x /        \    -1 + x /         \    -1 + x /        \    -1 + x /|
2*x*|-3 + ---------- + ------- - ------------- - ------------------- - ------------------ + ------------------|
    |            2           2              2                2                    2                    2      |
    |      -1 + x      -1 + x      /      2\            1 + x               -1 + x                1 + x       |
    \                              \-1 + x /                                                                  /
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                          2                                                    
                                                    -1 + x                                                     
$$\frac{2 x \left(- \frac{2 x^{2} \left(1 - \frac{x^{2} + 1}{x^{2} - 1}\right)^{2}}{x^{2} + 1} + \frac{2 x^{2} \left(1 - \frac{x^{2} + 1}{x^{2} - 1}\right)}{x^{2} + 1} - \frac{2 x^{2} \left(1 - \frac{x^{2} + 1}{x^{2} - 1}\right)}{x^{2} - 1} + \frac{4 x^{2}}{x^{2} - 1} - \frac{4 x^{2} \left(x^{2} + 1\right)}{\left(x^{2} - 1\right)^{2}} - 3 + \frac{3 \left(x^{2} + 1\right)}{x^{2} - 1}\right)}{x^{2} - 1}$$
Tercera derivada [src]
  /          /                                   2        2       2 /     2\              2        2       2 /     2\                                                                                  2                          /          2\ /           2        2       2 /     2\\                                      2\                                                             2                                          \
  |          |                    2         1 + x      4*x     4*x *\1 + x /         1 + x      4*x     4*x *\1 + x /             2                                  /          2\        /          2\         /          2\     |     1 + x | |      1 + x      4*x     4*x *\1 + x /|                         /          2\ |                                                /          2\         /          2\        /          2\|
  |          |               1 + x    -1 + ------- + ------- - -------------   -1 + ------- + ------- - -------------        1 + x                                 2 |     1 + x |      2 |     1 + x |       2 |     1 + x |   2*|1 - -------|*|-1 + ------- + ------- - -------------|                       2 |     1 + x | |                                              2 |     1 + x |       2 |     1 + x |      2 |     1 + x ||
  |          |          1 - -------              2         2              2               2         2              2    1 - -------                             2*x *|1 - -------|   2*x *|1 - -------|    2*x *|1 - -------|     |          2| |           2         2              2 |                    2*x *|1 - -------| |                                           6*x *|1 - -------|    6*x *|1 - -------|   6*x *|1 - -------||
  |          |                    2        -1 + x    -1 + x      /      2\          -1 + x    -1 + x      /      2\               2         2        /     2\        |          2|        |          2|         |          2|     \    -1 + x / |     -1 + x    -1 + x      /      2\  |       2 /     2\        |          2| |     /     2\        2        2 /     2\        |          2|         |          2|        |          2||
  |        2 |   6          -1 + x                               \-1 + x /                                \-1 + x /         -1 + x      12*x       6*\1 + x /        \    -1 + x /        \    -1 + x /         \    -1 + x /                   \                           \-1 + x /  /   12*x *\1 + x /        \    -1 + x / |   3*\1 + x /    12*x     12*x *\1 + x /        \    -1 + x /         \    -1 + x /        \    -1 + x /|
2*|-3 + 2*x *|------- + ----------- + -------------------------------------- - -------------------------------------- - ----------- - ---------- - ---------- - ------------------ + ------------------- + ------------------ + -------------------------------------------------------- + -------------- - -------------------| + ---------- + ------- - -------------- - ------------------- - ------------------ + ------------------|
  |          |      2           2                          2                                        2                           2              2            2               2                     2                     2                                     2                                       3      /     2\ /      2\|          2           2              2                 2                    2                    2      |
  |          |-1 + x       1 + x                     -1 + x                                    1 + x                      -1 + x      /      2\    /      2\        /     2\              /     2\             /      2\                                 1 + x                               /      2\       \1 + x /*\-1 + x /|    -1 + x      -1 + x      /      2\             1 + x               -1 + x                1 + x       |
  \          \                                                                                                                        \-1 + x /    \-1 + x /        \1 + x /              \1 + x /             \-1 + x /                                                                     \-1 + x /                         /                            \-1 + x /                                                                   /
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                                                                                                                                                       2                                                                                                                                                                                                                 
                                                                                                                                                                                                                 -1 + x                                                                                                                                                                                                                  
$$\frac{2 \left(- \frac{6 x^{2} \left(1 - \frac{x^{2} + 1}{x^{2} - 1}\right)^{2}}{x^{2} + 1} + \frac{6 x^{2} \left(1 - \frac{x^{2} + 1}{x^{2} - 1}\right)}{x^{2} + 1} - \frac{6 x^{2} \left(1 - \frac{x^{2} + 1}{x^{2} - 1}\right)}{x^{2} - 1} + 2 x^{2} \left(\frac{2 x^{2} \left(1 - \frac{x^{2} + 1}{x^{2} - 1}\right)^{2}}{\left(x^{2} + 1\right)^{2}} - \frac{2 x^{2} \left(1 - \frac{x^{2} + 1}{x^{2} - 1}\right)^{2}}{\left(x^{2} - 1\right) \left(x^{2} + 1\right)} - \frac{2 x^{2} \left(1 - \frac{x^{2} + 1}{x^{2} - 1}\right)}{\left(x^{2} + 1\right)^{2}} + \frac{2 x^{2} \left(1 - \frac{x^{2} + 1}{x^{2} - 1}\right)}{\left(x^{2} - 1\right)^{2}} - \frac{12 x^{2}}{\left(x^{2} - 1\right)^{2}} + \frac{12 x^{2} \left(x^{2} + 1\right)}{\left(x^{2} - 1\right)^{3}} + \frac{2 \left(1 - \frac{x^{2} + 1}{x^{2} - 1}\right) \left(\frac{4 x^{2}}{x^{2} - 1} - \frac{4 x^{2} \left(x^{2} + 1\right)}{\left(x^{2} - 1\right)^{2}} - 1 + \frac{x^{2} + 1}{x^{2} - 1}\right)}{x^{2} + 1} + \frac{1 - \frac{x^{2} + 1}{x^{2} - 1}}{x^{2} + 1} - \frac{1 - \frac{x^{2} + 1}{x^{2} - 1}}{x^{2} - 1} - \frac{\frac{4 x^{2}}{x^{2} - 1} - \frac{4 x^{2} \left(x^{2} + 1\right)}{\left(x^{2} - 1\right)^{2}} - 1 + \frac{x^{2} + 1}{x^{2} - 1}}{x^{2} + 1} + \frac{\frac{4 x^{2}}{x^{2} - 1} - \frac{4 x^{2} \left(x^{2} + 1\right)}{\left(x^{2} - 1\right)^{2}} - 1 + \frac{x^{2} + 1}{x^{2} - 1}}{x^{2} - 1} + \frac{6}{x^{2} - 1} - \frac{6 \left(x^{2} + 1\right)}{\left(x^{2} - 1\right)^{2}}\right) + \frac{12 x^{2}}{x^{2} - 1} - \frac{12 x^{2} \left(x^{2} + 1\right)}{\left(x^{2} - 1\right)^{2}} - 3 + \frac{3 \left(x^{2} + 1\right)}{x^{2} - 1}\right)}{x^{2} - 1}$$
Gráfico
Derivada de x*(sqrt((1+x^2)/(1-x^2)))^2