Sr Examen

Derivada de xtgx-2^x

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
            x
x*tan(x) - 2 
2x+xtan(x)- 2^{x} + x \tan{\left(x \right)}
x*tan(x) - 2^x
Solución detallada
  1. diferenciamos 2x+xtan(x)- 2^{x} + x \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)=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: x(sin2(x)+cos2(x))cos2(x)+tan(x)\frac{x \left(\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right)}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + \tan{\left(x \right)}

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

      1. ddx2x=2xlog(2)\frac{d}{d x} 2^{x} = 2^{x} \log{\left(2 \right)}

      Entonces, como resultado: 2xlog(2)- 2^{x} \log{\left(2 \right)}

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

  2. Simplificamos:

    2xlog(2)+xcos2(x)+tan(x)- 2^{x} \log{\left(2 \right)} + \frac{x}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + \tan{\left(x \right)}


Respuesta:

2xlog(2)+xcos2(x)+tan(x)- 2^{x} \log{\left(2 \right)} + \frac{x}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + \tan{\left(x \right)}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-1000010000
Primera derivada [src]
  /       2   \    x                
x*\1 + tan (x)/ - 2 *log(2) + tan(x)
2xlog(2)+x(tan2(x)+1)+tan(x)- 2^{x} \log{\left(2 \right)} + x \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) + \tan{\left(x \right)}
Segunda derivada [src]
         2       x    2          /       2   \       
2 + 2*tan (x) - 2 *log (2) + 2*x*\1 + tan (x)/*tan(x)
2xlog(2)2+2x(tan2(x)+1)tan(x)+2tan2(x)+2- 2^{x} \log{\left(2 \right)}^{2} + 2 x \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} + 2 \tan^{2}{\left(x \right)} + 2
Tercera derivada [src]
                                2                                                     
   x    3          /       2   \      /       2   \                 2    /       2   \
- 2 *log (2) + 2*x*\1 + tan (x)/  + 6*\1 + tan (x)/*tan(x) + 4*x*tan (x)*\1 + tan (x)/
2xlog(2)3+2x(tan2(x)+1)2+4x(tan2(x)+1)tan2(x)+6(tan2(x)+1)tan(x)- 2^{x} \log{\left(2 \right)}^{3} + 2 x \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} + 4 x \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan^{2}{\left(x \right)} + 6 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)}
Gráfico
Derivada de xtgx-2^x