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Derivada de x*exp(x)*(a*cos(x)+b*sin(x))+exp(x)*(-a*sin(x)+b*cos(x))

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
   x                          x                       
x*e *(a*cos(x) + b*sin(x)) + e *(-a*sin(x) + b*cos(x))
xex(acos(x)+bsin(x))+(asin(x)+bcos(x))exx e^{x} \left(a \cos{\left(x \right)} + b \sin{\left(x \right)}\right) + \left(- a \sin{\left(x \right)} + b \cos{\left(x \right)}\right) e^{x}
(x*exp(x))*(a*cos(x) + b*sin(x)) + exp(x)*((-a)*sin(x) + b*cos(x))
Solución detallada
  1. diferenciamos xex(acos(x)+bsin(x))+(asin(x)+bcos(x))exx e^{x} \left(a \cos{\left(x \right)} + b \sin{\left(x \right)}\right) + \left(- a \sin{\left(x \right)} + b \cos{\left(x \right)}\right) e^{x} 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)=xexf{\left(x \right)} = x e^{x}; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

      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)=exg{\left(x \right)} = e^{x}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

        1. Derivado exe^{x} es.

        Como resultado de: xex+exx e^{x} + e^{x}

      g(x)=acos(x)+bsin(x)g{\left(x \right)} = a \cos{\left(x \right)} + b \sin{\left(x \right)}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

      1. diferenciamos acos(x)+bsin(x)a \cos{\left(x \right)} + b \sin{\left(x \right)} miembro por miembro:

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

          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)}

          Entonces, como resultado: asin(x)- a \sin{\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. La derivada del seno es igual al coseno:

            ddxsin(x)=cos(x)\frac{d}{d x} \sin{\left(x \right)} = \cos{\left(x \right)}

          Entonces, como resultado: bcos(x)b \cos{\left(x \right)}

        Como resultado de: asin(x)+bcos(x)- a \sin{\left(x \right)} + b \cos{\left(x \right)}

      Como resultado de: x(asin(x)+bcos(x))ex+(acos(x)+bsin(x))(xex+ex)x \left(- a \sin{\left(x \right)} + b \cos{\left(x \right)}\right) e^{x} + \left(a \cos{\left(x \right)} + b \sin{\left(x \right)}\right) \left(x e^{x} + e^{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)=exf{\left(x \right)} = e^{x}; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

      1. Derivado exe^{x} es.

      g(x)=asin(x)+bcos(x)g{\left(x \right)} = - a \sin{\left(x \right)} + b \cos{\left(x \right)}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

      1. diferenciamos asin(x)+bcos(x)- a \sin{\left(x \right)} + b \cos{\left(x \right)} miembro por miembro:

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

          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)}

          Entonces, como resultado: acos(x)- a \cos{\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. 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)}

          Entonces, como resultado: bsin(x)- b \sin{\left(x \right)}

        Como resultado de: acos(x)bsin(x)- a \cos{\left(x \right)} - b \sin{\left(x \right)}

      Como resultado de: (asin(x)+bcos(x))ex+(acos(x)bsin(x))ex\left(- a \sin{\left(x \right)} + b \cos{\left(x \right)}\right) e^{x} + \left(- a \cos{\left(x \right)} - b \sin{\left(x \right)}\right) e^{x}

    Como resultado de: x(asin(x)+bcos(x))ex+(asin(x)+bcos(x))ex+(acos(x)bsin(x))ex+(acos(x)+bsin(x))(xex+ex)x \left(- a \sin{\left(x \right)} + b \cos{\left(x \right)}\right) e^{x} + \left(- a \sin{\left(x \right)} + b \cos{\left(x \right)}\right) e^{x} + \left(- a \cos{\left(x \right)} - b \sin{\left(x \right)}\right) e^{x} + \left(a \cos{\left(x \right)} + b \sin{\left(x \right)}\right) \left(x e^{x} + e^{x}\right)

  2. Simplificamos:

    (2axcos(x+π4)asin(x)+2bxsin(x+π4)+bcos(x))ex\left(\sqrt{2} a x \cos{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)} - a \sin{\left(x \right)} + \sqrt{2} b x \sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)} + b \cos{\left(x \right)}\right) e^{x}


Respuesta:

(2axcos(x+π4)asin(x)+2bxsin(x+π4)+bcos(x))ex\left(\sqrt{2} a x \cos{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)} - a \sin{\left(x \right)} + \sqrt{2} b x \sin{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)} + b \cos{\left(x \right)}\right) e^{x}

Primera derivada [src]
                      /   x    x\                           x                           x                            x
(a*cos(x) + b*sin(x))*\x*e  + e / + (-a*sin(x) + b*cos(x))*e  + (-a*cos(x) - b*sin(x))*e  + x*(b*cos(x) - a*sin(x))*e 
x(asin(x)+bcos(x))ex+(asin(x)+bcos(x))ex+(acos(x)bsin(x))ex+(acos(x)+bsin(x))(xex+ex)x \left(- a \sin{\left(x \right)} + b \cos{\left(x \right)}\right) e^{x} + \left(- a \sin{\left(x \right)} + b \cos{\left(x \right)}\right) e^{x} + \left(- a \cos{\left(x \right)} - b \sin{\left(x \right)}\right) e^{x} + \left(a \cos{\left(x \right)} + b \sin{\left(x \right)}\right) \left(x e^{x} + e^{x}\right)
Segunda derivada [src]
                                                                                                                                                                     x
(b*cos(x) + (2 + x)*(a*cos(x) + b*sin(x)) - a*sin(x) - x*(a*cos(x) + b*sin(x)) - x*(a*sin(x) - b*cos(x)) - (1 + x)*(a*sin(x) - b*cos(x)) - 2*a*cos(x) - 2*b*sin(x))*e 
(asin(x)2acos(x)2bsin(x)+bcos(x)x(asin(x)bcos(x))x(acos(x)+bsin(x))(x+1)(asin(x)bcos(x))+(x+2)(acos(x)+bsin(x)))ex\left(- a \sin{\left(x \right)} - 2 a \cos{\left(x \right)} - 2 b \sin{\left(x \right)} + b \cos{\left(x \right)} - x \left(a \sin{\left(x \right)} - b \cos{\left(x \right)}\right) - x \left(a \cos{\left(x \right)} + b \sin{\left(x \right)}\right) - \left(x + 1\right) \left(a \sin{\left(x \right)} - b \cos{\left(x \right)}\right) + \left(x + 2\right) \left(a \cos{\left(x \right)} + b \sin{\left(x \right)}\right)\right) e^{x}
Tercera derivada [src]
                                                                                                                                                         x
((3 + x)*(a*cos(x) + b*sin(x)) - (1 + x)*(a*cos(x) + b*sin(x)) - 4*a*cos(x) - 4*b*sin(x) - 2*x*(a*cos(x) + b*sin(x)) - 2*(2 + x)*(a*sin(x) - b*cos(x)))*e 
(4acos(x)4bsin(x)2x(acos(x)+bsin(x))(x+1)(acos(x)+bsin(x))2(x+2)(asin(x)bcos(x))+(x+3)(acos(x)+bsin(x)))ex\left(- 4 a \cos{\left(x \right)} - 4 b \sin{\left(x \right)} - 2 x \left(a \cos{\left(x \right)} + b \sin{\left(x \right)}\right) - \left(x + 1\right) \left(a \cos{\left(x \right)} + b \sin{\left(x \right)}\right) - 2 \left(x + 2\right) \left(a \sin{\left(x \right)} - b \cos{\left(x \right)}\right) + \left(x + 3\right) \left(a \cos{\left(x \right)} + b \sin{\left(x \right)}\right)\right) e^{x}