Sr Examen

Derivada de tan(1/x)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
   /1\
tan|-|
   \x/
tan(1x)\tan{\left(\frac{1}{x} \right)}
tan(1/x)
Solución detallada
  1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

    tan(1x)=sin(1x)cos(1x)\tan{\left(\frac{1}{x} \right)} = \frac{\sin{\left(\frac{1}{x} \right)}}{\cos{\left(\frac{1}{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(1x)f{\left(x \right)} = \sin{\left(\frac{1}{x} \right)} y g(x)=cos(1x)g{\left(x \right)} = \cos{\left(\frac{1}{x} \right)}.

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

    1. Sustituimos u=1xu = \frac{1}{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 ddx1x\frac{d}{d x} \frac{1}{x}:

      1. Según el principio, aplicamos: 1x\frac{1}{x} tenemos 1x2- \frac{1}{x^{2}}

      Como resultado de la secuencia de reglas:

      cos(1x)x2- \frac{\cos{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x^{2}}

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

    1. Sustituimos u=1xu = \frac{1}{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 ddx1x\frac{d}{d x} \frac{1}{x}:

      1. Según el principio, aplicamos: 1x\frac{1}{x} tenemos 1x2- \frac{1}{x^{2}}

      Como resultado de la secuencia de reglas:

      sin(1x)x2\frac{\sin{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x^{2}}

    Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

    sin2(1x)x2cos2(1x)x2cos2(1x)\frac{- \frac{\sin^{2}{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x^{2}} - \frac{\cos^{2}{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x^{2}}}{\cos^{2}{\left(\frac{1}{x} \right)}}

  3. Simplificamos:

    1x2cos2(1x)- \frac{1}{x^{2} \cos^{2}{\left(\frac{1}{x} \right)}}


Respuesta:

1x2cos2(1x)- \frac{1}{x^{2} \cos^{2}{\left(\frac{1}{x} \right)}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-200100
Primera derivada [src]
 /       2/1\\ 
-|1 + tan |-|| 
 \        \x// 
---------------
        2      
       x       
tan2(1x)+1x2- \frac{\tan^{2}{\left(\frac{1}{x} \right)} + 1}{x^{2}}
Segunda derivada [src]
                /       /1\\
                |    tan|-||
  /       2/1\\ |       \x/|
2*|1 + tan |-||*|1 + ------|
  \        \x// \      x   /
----------------------------
              3             
             x              
2(1+tan(1x)x)(tan2(1x)+1)x3\frac{2 \left(1 + \frac{\tan{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x}\right) \left(\tan^{2}{\left(\frac{1}{x} \right)} + 1\right)}{x^{3}}
Tercera derivada [src]
                 /           2/1\        2/1\        /1\\
                 |    1 + tan |-|   2*tan |-|   6*tan|-||
   /       2/1\\ |            \x/         \x/        \x/|
-2*|1 + tan |-||*|3 + ----------- + --------- + --------|
   \        \x// |          2            2         x    |
                 \         x            x               /
---------------------------------------------------------
                             4                           
                            x                            
2(tan2(1x)+1)(3+6tan(1x)x+tan2(1x)+1x2+2tan2(1x)x2)x4- \frac{2 \left(\tan^{2}{\left(\frac{1}{x} \right)} + 1\right) \left(3 + \frac{6 \tan{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x} + \frac{\tan^{2}{\left(\frac{1}{x} \right)} + 1}{x^{2}} + \frac{2 \tan^{2}{\left(\frac{1}{x} \right)}}{x^{2}}\right)}{x^{4}}
Gráfico
Derivada de tan(1/x)