Sr Examen

Derivada de y=tan²(x²+5x-2)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
   2/ 2          \
tan \x  + 5*x - 2/
tan2((x2+5x)2)\tan^{2}{\left(\left(x^{2} + 5 x\right) - 2 \right)}
tan(x^2 + 5*x - 2)^2
Solución detallada
  1. Sustituimos u=tan((x2+5x)2)u = \tan{\left(\left(x^{2} + 5 x\right) - 2 \right)}.

  2. Según el principio, aplicamos: u2u^{2} tenemos 2u2 u

  3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxtan((x2+5x)2)\frac{d}{d x} \tan{\left(\left(x^{2} + 5 x\right) - 2 \right)}:

    1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

      tan((x2+5x)2)=sin(x2+5x2)cos(x2+5x2)\tan{\left(\left(x^{2} + 5 x\right) - 2 \right)} = \frac{\sin{\left(x^{2} + 5 x - 2 \right)}}{\cos{\left(x^{2} + 5 x - 2 \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(x2+5x2)f{\left(x \right)} = \sin{\left(x^{2} + 5 x - 2 \right)} y g(x)=cos(x2+5x2)g{\left(x \right)} = \cos{\left(x^{2} + 5 x - 2 \right)}.

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

      1. Sustituimos u=x2+5x2u = x^{2} + 5 x - 2.

      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 ddx(x2+5x2)\frac{d}{d x} \left(x^{2} + 5 x - 2\right):

        1. diferenciamos x2+5x2x^{2} + 5 x - 2 miembro por miembro:

          1. La derivada de una constante 2-2 es igual a cero.

          2. Según el principio, aplicamos: x2x^{2} tenemos 2x2 x

          3. 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: 55

          Como resultado de: 2x+52 x + 5

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        (2x+5)cos(x2+5x2)\left(2 x + 5\right) \cos{\left(x^{2} + 5 x - 2 \right)}

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

      1. Sustituimos u=x2+5x2u = x^{2} + 5 x - 2.

      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 ddx(x2+5x2)\frac{d}{d x} \left(x^{2} + 5 x - 2\right):

        1. diferenciamos x2+5x2x^{2} + 5 x - 2 miembro por miembro:

          1. La derivada de una constante 2-2 es igual a cero.

          2. Según el principio, aplicamos: x2x^{2} tenemos 2x2 x

          3. 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: 55

          Como resultado de: 2x+52 x + 5

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        (2x+5)sin(x2+5x2)- \left(2 x + 5\right) \sin{\left(x^{2} + 5 x - 2 \right)}

      Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

      (2x+5)sin2(x2+5x2)+(2x+5)cos2(x2+5x2)cos2(x2+5x2)\frac{\left(2 x + 5\right) \sin^{2}{\left(x^{2} + 5 x - 2 \right)} + \left(2 x + 5\right) \cos^{2}{\left(x^{2} + 5 x - 2 \right)}}{\cos^{2}{\left(x^{2} + 5 x - 2 \right)}}

    Como resultado de la secuencia de reglas:

    2((2x+5)sin2(x2+5x2)+(2x+5)cos2(x2+5x2))tan((x2+5x)2)cos2(x2+5x2)\frac{2 \left(\left(2 x + 5\right) \sin^{2}{\left(x^{2} + 5 x - 2 \right)} + \left(2 x + 5\right) \cos^{2}{\left(x^{2} + 5 x - 2 \right)}\right) \tan{\left(\left(x^{2} + 5 x\right) - 2 \right)}}{\cos^{2}{\left(x^{2} + 5 x - 2 \right)}}

  4. Simplificamos:

    (4x+10)tan(x2+5x2)cos2(x2+5x2)\frac{\left(4 x + 10\right) \tan{\left(x^{2} + 5 x - 2 \right)}}{\cos^{2}{\left(x^{2} + 5 x - 2 \right)}}


Respuesta:

(4x+10)tan(x2+5x2)cos2(x2+5x2)\frac{\left(4 x + 10\right) \tan{\left(x^{2} + 5 x - 2 \right)}}{\cos^{2}{\left(x^{2} + 5 x - 2 \right)}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-200000000200000000
Primera derivada [src]
  /       2/ 2          \\              / 2          \
2*\1 + tan \x  + 5*x - 2//*(5 + 2*x)*tan\x  + 5*x - 2/
2(2x+5)(tan2((x2+5x)2)+1)tan((x2+5x)2)2 \left(2 x + 5\right) \left(\tan^{2}{\left(\left(x^{2} + 5 x\right) - 2 \right)} + 1\right) \tan{\left(\left(x^{2} + 5 x\right) - 2 \right)}
Segunda derivada [src]
  /       2/      2      \\ /     /      2      \            2 /       2/      2      \\              2    2/      2      \\
2*\1 + tan \-2 + x  + 5*x//*\2*tan\-2 + x  + 5*x/ + (5 + 2*x) *\1 + tan \-2 + x  + 5*x// + 2*(5 + 2*x) *tan \-2 + x  + 5*x//
2(tan2(x2+5x2)+1)((2x+5)2(tan2(x2+5x2)+1)+2(2x+5)2tan2(x2+5x2)+2tan(x2+5x2))2 \left(\tan^{2}{\left(x^{2} + 5 x - 2 \right)} + 1\right) \left(\left(2 x + 5\right)^{2} \left(\tan^{2}{\left(x^{2} + 5 x - 2 \right)} + 1\right) + 2 \left(2 x + 5\right)^{2} \tan^{2}{\left(x^{2} + 5 x - 2 \right)} + 2 \tan{\left(x^{2} + 5 x - 2 \right)}\right)
Tercera derivada [src]
  /       2/      2      \\           /         2/      2      \              2    3/      2      \              2 /       2/      2      \\    /      2      \\
4*\1 + tan \-2 + x  + 5*x//*(5 + 2*x)*\3 + 9*tan \-2 + x  + 5*x/ + 2*(5 + 2*x) *tan \-2 + x  + 5*x/ + 4*(5 + 2*x) *\1 + tan \-2 + x  + 5*x//*tan\-2 + x  + 5*x//
4(2x+5)(tan2(x2+5x2)+1)(4(2x+5)2(tan2(x2+5x2)+1)tan(x2+5x2)+2(2x+5)2tan3(x2+5x2)+9tan2(x2+5x2)+3)4 \left(2 x + 5\right) \left(\tan^{2}{\left(x^{2} + 5 x - 2 \right)} + 1\right) \left(4 \left(2 x + 5\right)^{2} \left(\tan^{2}{\left(x^{2} + 5 x - 2 \right)} + 1\right) \tan{\left(x^{2} + 5 x - 2 \right)} + 2 \left(2 x + 5\right)^{2} \tan^{3}{\left(x^{2} + 5 x - 2 \right)} + 9 \tan^{2}{\left(x^{2} + 5 x - 2 \right)} + 3\right)
Gráfico
Derivada de y=tan²(x²+5x-2)