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

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

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
    -x*x  
 x*e      
----------
2 - sin(x)
xexx2sin(x)\frac{x e^{- x x}}{2 - \sin{\left(x \right)}}
(x*exp((-x)*x))/(2 - sin(x))
Solución detallada
  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)=xexxf{\left(x \right)} = x e^{- x x} y g(x)=2sin(x)g{\left(x \right)} = 2 - \sin{\left(x \right)}.

    Para calcular 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)=exxg{\left(x \right)} = e^{- x x}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

      1. Sustituimos u=xxu = - x x.

      2. Derivado eue^{u} es.

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

        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. 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: 1-1

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

          1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

          Como resultado de: 2x- 2 x

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        2xexx- 2 x e^{- x x}

      Como resultado de: 2x2exx+exx- 2 x^{2} e^{- x x} + e^{- x x}

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

    1. diferenciamos 2sin(x)2 - \sin{\left(x \right)} miembro por miembro:

      1. La derivada de una constante 22 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. 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: cos(x)- \cos{\left(x \right)}

      Como resultado de: cos(x)- \cos{\left(x \right)}

    Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

    xexxcos(x)+(2sin(x))(2x2exx+exx)(2sin(x))2\frac{x e^{- x x} \cos{\left(x \right)} + \left(2 - \sin{\left(x \right)}\right) \left(- 2 x^{2} e^{- x x} + e^{- x x}\right)}{\left(2 - \sin{\left(x \right)}\right)^{2}}

  2. Simplificamos:

    (xcos(x)+(2x21)(sin(x)2))ex2(sin(x)2)2\frac{\left(x \cos{\left(x \right)} + \left(2 x^{2} - 1\right) \left(\sin{\left(x \right)} - 2\right)\right) e^{- x^{2}}}{\left(\sin{\left(x \right)} - 2\right)^{2}}


Respuesta:

(xcos(x)+(2x21)(sin(x)2))ex2(sin(x)2)2\frac{\left(x \cos{\left(x \right)} + \left(2 x^{2} - 1\right) \left(\sin{\left(x \right)} - 2\right)\right) e^{- x^{2}}}{\left(\sin{\left(x \right)} - 2\right)^{2}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-10101.0-1.0
Primera derivada [src]
     2  -x*x    -x*x             -x*x
- 2*x *e     + e       x*cos(x)*e    
-------------------- + --------------
     2 - sin(x)                    2 
                       (2 - sin(x))  
xexxcos(x)(2sin(x))2+2x2exx+exx2sin(x)\frac{x e^{- x x} \cos{\left(x \right)}}{\left(2 - \sin{\left(x \right)}\right)^{2}} + \frac{- 2 x^{2} e^{- x x} + e^{- x x}}{2 - \sin{\left(x \right)}}
Segunda derivada [src]
 /                    /      2             \                       \      
 |                    | 2*cos (x)          |                       |      
 |                  x*|----------- + sin(x)|     /        2\       |    2 
 |    /        2\     \-2 + sin(x)         /   2*\-1 + 2*x /*cos(x)|  -x  
-|2*x*\-3 + 2*x / + ------------------------ + --------------------|*e    
 \                        -2 + sin(x)              -2 + sin(x)     /      
--------------------------------------------------------------------------
                               -2 + sin(x)                                
(2x(2x23)+x(sin(x)+2cos2(x)sin(x)2)sin(x)2+2(2x21)cos(x)sin(x)2)ex2sin(x)2- \frac{\left(2 x \left(2 x^{2} - 3\right) + \frac{x \left(\sin{\left(x \right)} + \frac{2 \cos^{2}{\left(x \right)}}{\sin{\left(x \right)} - 2}\right)}{\sin{\left(x \right)} - 2} + \frac{2 \left(2 x^{2} - 1\right) \cos{\left(x \right)}}{\sin{\left(x \right)} - 2}\right) e^{- x^{2}}}{\sin{\left(x \right)} - 2}
4-я производная [src]
 /                            /                2             2               4              2          \                                                          /                          2      \                                                 \      
 |                            |           8*cos (x)     6*sin (x)      24*cos (x)     36*cos (x)*sin(x)|                                              /        2\ |       6*sin(x)      6*cos (x)   |                           /      2             \|      
 |                          x*|-sin(x) - ----------- + ----------- + -------------- + -----------------|                                            4*\-1 + 2*x /*|-1 + ----------- + --------------|*cos(x)        /        2\ | 2*cos (x)          ||      
 |                            |          -2 + sin(x)   -2 + sin(x)                3                  2 |     /       2      2 /        2\\                        |     -2 + sin(x)                2|          12*x*\-3 + 2*x /*|----------- + sin(x)||    2 
 |    /         2      4\     \                                      (-2 + sin(x))      (-2 + sin(x))  /   8*\3 - 6*x  + 2*x *\-3 + 2*x //*cos(x)                 \                   (-2 + sin(x)) /                           \-2 + sin(x)         /|  -x  
-|4*x*\15 - 20*x  + 4*x / + ---------------------------------------------------------------------------- + -------------------------------------- + -------------------------------------------------------- + ---------------------------------------|*e    
 \                                                          -2 + sin(x)                                                 -2 + sin(x)                                       -2 + sin(x)                                        -2 + sin(x)              /      
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                                                         -2 + sin(x)                                                                                                                         
(12x(2x23)(sin(x)+2cos2(x)sin(x)2)sin(x)2+4x(4x420x2+15)+x(sin(x)+6sin2(x)sin(x)28cos2(x)sin(x)2+36sin(x)cos2(x)(sin(x)2)2+24cos4(x)(sin(x)2)3)sin(x)2+4(2x21)(1+6sin(x)sin(x)2+6cos2(x)(sin(x)2)2)cos(x)sin(x)2+8(2x2(2x23)6x2+3)cos(x)sin(x)2)ex2sin(x)2- \frac{\left(\frac{12 x \left(2 x^{2} - 3\right) \left(\sin{\left(x \right)} + \frac{2 \cos^{2}{\left(x \right)}}{\sin{\left(x \right)} - 2}\right)}{\sin{\left(x \right)} - 2} + 4 x \left(4 x^{4} - 20 x^{2} + 15\right) + \frac{x \left(- \sin{\left(x \right)} + \frac{6 \sin^{2}{\left(x \right)}}{\sin{\left(x \right)} - 2} - \frac{8 \cos^{2}{\left(x \right)}}{\sin{\left(x \right)} - 2} + \frac{36 \sin{\left(x \right)} \cos^{2}{\left(x \right)}}{\left(\sin{\left(x \right)} - 2\right)^{2}} + \frac{24 \cos^{4}{\left(x \right)}}{\left(\sin{\left(x \right)} - 2\right)^{3}}\right)}{\sin{\left(x \right)} - 2} + \frac{4 \left(2 x^{2} - 1\right) \left(-1 + \frac{6 \sin{\left(x \right)}}{\sin{\left(x \right)} - 2} + \frac{6 \cos^{2}{\left(x \right)}}{\left(\sin{\left(x \right)} - 2\right)^{2}}\right) \cos{\left(x \right)}}{\sin{\left(x \right)} - 2} + \frac{8 \left(2 x^{2} \left(2 x^{2} - 3\right) - 6 x^{2} + 3\right) \cos{\left(x \right)}}{\sin{\left(x \right)} - 2}\right) e^{- x^{2}}}{\sin{\left(x \right)} - 2}
Tercera derivada [src]
/                                                                        /                          2      \                                \     
|                                             /      2             \     |       6*sin(x)      6*cos (x)   |                                |     
|                                 /        2\ | 2*cos (x)          |   x*|-1 + ----------- + --------------|*cos(x)                         |     
|                               3*\-1 + 2*x /*|----------- + sin(x)|     |     -2 + sin(x)                2|              /        2\       |    2
|        2      2 /        2\                 \-2 + sin(x)         /     \                   (-2 + sin(x)) /          6*x*\-3 + 2*x /*cos(x)|  -x 
|6 - 12*x  + 4*x *\-3 + 2*x / + ------------------------------------ + -------------------------------------------- + ----------------------|*e   
\                                           -2 + sin(x)                                -2 + sin(x)                         -2 + sin(x)      /     
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                   -2 + sin(x)                                                                    
(4x2(2x23)12x2+6x(2x23)cos(x)sin(x)2+x(1+6sin(x)sin(x)2+6cos2(x)(sin(x)2)2)cos(x)sin(x)2+3(2x21)(sin(x)+2cos2(x)sin(x)2)sin(x)2+6)ex2sin(x)2\frac{\left(4 x^{2} \left(2 x^{2} - 3\right) - 12 x^{2} + \frac{6 x \left(2 x^{2} - 3\right) \cos{\left(x \right)}}{\sin{\left(x \right)} - 2} + \frac{x \left(-1 + \frac{6 \sin{\left(x \right)}}{\sin{\left(x \right)} - 2} + \frac{6 \cos^{2}{\left(x \right)}}{\left(\sin{\left(x \right)} - 2\right)^{2}}\right) \cos{\left(x \right)}}{\sin{\left(x \right)} - 2} + \frac{3 \left(2 x^{2} - 1\right) \left(\sin{\left(x \right)} + \frac{2 \cos^{2}{\left(x \right)}}{\sin{\left(x \right)} - 2}\right)}{\sin{\left(x \right)} - 2} + 6\right) e^{- x^{2}}}{\sin{\left(x \right)} - 2}
Gráfico
Derivada de x*exp(-x*x)/(2-sin(x))