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(x/(x^2-1)+ln((x-1)/(x+1)))*(1/16)

Derivada de (x/(x^2-1)+ln((x-1)/(x+1)))*(1/16)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  x         /x - 1\
------ + log|-----|
 2          \x + 1/
x  - 1             
-------------------
         16        
xx21+log(x1x+1)16\frac{\frac{x}{x^{2} - 1} + \log{\left(\frac{x - 1}{x + 1} \right)}}{16}
(x/(x^2 - 1) + log((x - 1)/(x + 1)))/16
Solución detallada
  1. La derivada del producto de una constante por función es igual al producto de esta constante por la derivada de esta función.

    1. diferenciamos xx21+log(x1x+1)\frac{x}{x^{2} - 1} + \log{\left(\frac{x - 1}{x + 1} \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)=x21g{\left(x \right)} = x^{2} - 1.

        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. diferenciamos x21x^{2} - 1 miembro por miembro:

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

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

          Como resultado de: 2x2 x

        Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

        x21(x21)2\frac{- x^{2} - 1}{\left(x^{2} - 1\right)^{2}}

      2. Sustituimos u=x1x+1u = \frac{x - 1}{x + 1}.

      3. Derivado log(u)\log{\left(u \right)} es 1u\frac{1}{u}.

      4. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxx1x+1\frac{d}{d x} \frac{x - 1}{x + 1}:

        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)=x1f{\left(x \right)} = x - 1 y g(x)=x+1g{\left(x \right)} = x + 1.

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

          1. diferenciamos x1x - 1 miembro por miembro:

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

            2. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

            Como resultado de: 11

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

          1. diferenciamos x+1x + 1 miembro por miembro:

            1. La derivada de una constante 11 es igual a cero.

            2. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

            Como resultado de: 11

          Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

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

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        2(x+1)(x1)(x+1)2\frac{2 \left(x + 1\right)}{\left(x - 1\right) \left(x + 1\right)^{2}}

      Como resultado de: x21(x21)2+2(x+1)(x1)(x+1)2\frac{- x^{2} - 1}{\left(x^{2} - 1\right)^{2}} + \frac{2 \left(x + 1\right)}{\left(x - 1\right) \left(x + 1\right)^{2}}

    Entonces, como resultado: x2116(x21)2+x+18(x1)(x+1)2\frac{- x^{2} - 1}{16 \left(x^{2} - 1\right)^{2}} + \frac{x + 1}{8 \left(x - 1\right) \left(x + 1\right)^{2}}

  2. Simplificamos:

    x2316(x42x2+1)\frac{x^{2} - 3}{16 \left(x^{4} - 2 x^{2} + 1\right)}


Respuesta:

x2316(x42x2+1)\frac{x^{2} - 3}{16 \left(x^{4} - 2 x^{2} + 1\right)}

Gráfica
02468-8-6-4-2-10105-5
Primera derivada [src]
                                    /  1      x - 1  \
                            (x + 1)*|----- - --------|
                    2               |x + 1          2|
     1             x                \        (x + 1) /
----------- - ----------- + --------------------------
   / 2    \             2           16*(x - 1)        
16*\x  - 1/     / 2    \                              
              8*\x  - 1/                              
x28(x21)2+116(x21)+(x+1)(x1(x+1)2+1x+1)16(x1)- \frac{x^{2}}{8 \left(x^{2} - 1\right)^{2}} + \frac{1}{16 \left(x^{2} - 1\right)} + \frac{\left(x + 1\right) \left(- \frac{x - 1}{\left(x + 1\right)^{2}} + \frac{1}{x + 1}\right)}{16 \left(x - 1\right)}
Segunda derivada [src]
     -1 + x                                    -1 + x   
-1 + ------                      3        -1 + ------   
     1 + x       6*x          8*x              1 + x    
----------- - ---------- + ---------- + ----------------
         2             2            3   (1 + x)*(-1 + x)
 (-1 + x)     /      2\    /      2\                    
              \-1 + x /    \-1 + x /                    
--------------------------------------------------------
                           16                           
8x3(x21)36x(x21)2+x1x+11(x1)(x+1)+x1x+11(x1)216\frac{\frac{8 x^{3}}{\left(x^{2} - 1\right)^{3}} - \frac{6 x}{\left(x^{2} - 1\right)^{2}} + \frac{\frac{x - 1}{x + 1} - 1}{\left(x - 1\right) \left(x + 1\right)} + \frac{\frac{x - 1}{x + 1} - 1}{\left(x - 1\right)^{2}}}{16}
Tercera derivada [src]
                                                -1 + x            -1 + x                -1 + x    
                       4            2      -1 + ------       -1 + ------           -1 + ------    
       3            3*x          3*x            1 + x             1 + x                 1 + x     
- ------------ - ---------- + ---------- - ----------- - ------------------- - -------------------
             2            4            3             3                     2            2         
    /      2\    /      2\    /      2\    8*(-1 + x)    8*(1 + x)*(-1 + x)    8*(1 + x) *(-1 + x)
  8*\-1 + x /    \-1 + x /    \-1 + x /                                                           
3x4(x21)4+3x2(x21)338(x21)2x1x+118(x1)(x+1)2x1x+118(x1)2(x+1)x1x+118(x1)3- \frac{3 x^{4}}{\left(x^{2} - 1\right)^{4}} + \frac{3 x^{2}}{\left(x^{2} - 1\right)^{3}} - \frac{3}{8 \left(x^{2} - 1\right)^{2}} - \frac{\frac{x - 1}{x + 1} - 1}{8 \left(x - 1\right) \left(x + 1\right)^{2}} - \frac{\frac{x - 1}{x + 1} - 1}{8 \left(x - 1\right)^{2} \left(x + 1\right)} - \frac{\frac{x - 1}{x + 1} - 1}{8 \left(x - 1\right)^{3}}
Gráfico
Derivada de (x/(x^2-1)+ln((x-1)/(x+1)))*(1/16)