Sr Examen

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x*exp(-x)-2/(cos(2x))*(sin(2x))

Derivada de x*exp(-x)-2/(cos(2x))*(sin(2x))

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
   -x      2             
x*e   - --------*sin(2*x)
        cos(2*x)         
xexsin(2x)2cos(2x)x e^{- x} - \sin{\left(2 x \right)} \frac{2}{\cos{\left(2 x \right)}}
x*exp(-x) - 2/cos(2*x)*sin(2*x)
Solución detallada
  1. diferenciamos xexsin(2x)2cos(2x)x e^{- x} - \sin{\left(2 x \right)} \frac{2}{\cos{\left(2 x \right)}} miembro por miembro:

    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)=xf{\left(x \right)} = x y g(x)=exg{\left(x \right)} = e^{x}.

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

      1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

      Para calcular ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

      1. Derivado exe^{x} es.

      Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

      (xex+ex)e2x\left(- x e^{x} + e^{x}\right) e^{- 2 x}

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

        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)=sin(2x)f{\left(x \right)} = \sin{\left(2 x \right)} y g(x)=cos(2x)g{\left(x \right)} = \cos{\left(2 x \right)}.

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

          1. Sustituimos u=2xu = 2 x.

          2. La derivada del seno es igual al coseno:

            ddusin(u)=cos(u)\frac{d}{d u} \sin{\left(u \right)} = \cos{\left(u \right)}

          3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx2x\frac{d}{d x} 2 x:

            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: xx tenemos 11

              Entonces, como resultado: 22

            Como resultado de la secuencia de reglas:

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

          Para calcular ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

          1. Sustituimos u=2xu = 2 x.

          2. La derivada del coseno es igual a menos el seno:

            dducos(u)=sin(u)\frac{d}{d u} \cos{\left(u \right)} = - \sin{\left(u \right)}

          3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx2x\frac{d}{d x} 2 x:

            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: xx tenemos 11

              Entonces, como resultado: 22

            Como resultado de la secuencia de reglas:

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

          Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

          2sin2(2x)+2cos2(2x)cos2(2x)\frac{2 \sin^{2}{\left(2 x \right)} + 2 \cos^{2}{\left(2 x \right)}}{\cos^{2}{\left(2 x \right)}}

        Entonces, como resultado: 2(2sin2(2x)+2cos2(2x))cos2(2x)\frac{2 \left(2 \sin^{2}{\left(2 x \right)} + 2 \cos^{2}{\left(2 x \right)}\right)}{\cos^{2}{\left(2 x \right)}}

      Entonces, como resultado: 2(2sin2(2x)+2cos2(2x))cos2(2x)- \frac{2 \left(2 \sin^{2}{\left(2 x \right)} + 2 \cos^{2}{\left(2 x \right)}\right)}{\cos^{2}{\left(2 x \right)}}

    Como resultado de: (xex+ex)e2x2(2sin2(2x)+2cos2(2x))cos2(2x)\left(- x e^{x} + e^{x}\right) e^{- 2 x} - \frac{2 \left(2 \sin^{2}{\left(2 x \right)} + 2 \cos^{2}{\left(2 x \right)}\right)}{\cos^{2}{\left(2 x \right)}}

  2. Simplificamos:

    xex4cos2(2x)+ex- x e^{- x} - \frac{4}{\cos^{2}{\left(2 x \right)}} + e^{- x}


Respuesta:

xex4cos2(2x)+ex- x e^{- x} - \frac{4}{\cos^{2}{\left(2 x \right)}} + e^{- x}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-500000500000
Primera derivada [src]
                  2           
        -x   4*sin (2*x)    -x
-4 - x*e   - ----------- + e  
                 2            
              cos (2*x)       
xex4sin2(2x)cos2(2x)4+ex- x e^{- x} - \frac{4 \sin^{2}{\left(2 x \right)}}{\cos^{2}{\left(2 x \right)}} - 4 + e^{- x}
Segunda derivada [src]
                                      3     
     -x      -x   16*sin(2*x)   16*sin (2*x)
- 2*e   + x*e   - ----------- - ------------
                    cos(2*x)        3       
                                 cos (2*x)  
xex16sin3(2x)cos3(2x)16sin(2x)cos(2x)2exx e^{- x} - \frac{16 \sin^{3}{\left(2 x \right)}}{\cos^{3}{\left(2 x \right)}} - \frac{16 \sin{\left(2 x \right)}}{\cos{\left(2 x \right)}} - 2 e^{- x}
Tercera derivada [src]
                             2              4     
         -x      -x   128*sin (2*x)   96*sin (2*x)
-32 + 3*e   - x*e   - ------------- - ------------
                           2              4       
                        cos (2*x)      cos (2*x)  
xex96sin4(2x)cos4(2x)128sin2(2x)cos2(2x)32+3ex- x e^{- x} - \frac{96 \sin^{4}{\left(2 x \right)}}{\cos^{4}{\left(2 x \right)}} - \frac{128 \sin^{2}{\left(2 x \right)}}{\cos^{2}{\left(2 x \right)}} - 32 + 3 e^{- x}
Gráfico
Derivada de x*exp(-x)-2/(cos(2x))*(sin(2x))