Sr Examen

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(x/((x+1)^2*(x^2+1)^3))-4^(-x)*ln^5(x+2)

Derivada de (x/((x+1)^2*(x^2+1)^3))-4^(-x)*ln^5(x+2)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
        x             -x    5       
------------------ - 4  *log (x + 2)
                 3                  
       2 / 2    \                   
(x + 1) *\x  + 1/                   
$$\frac{x}{\left(x + 1\right)^{2} \left(x^{2} + 1\right)^{3}} - 4^{- x} \log{\left(x + 2 \right)}^{5}$$
x/(((x + 1)^2*(x^2 + 1)^3)) - 4^(-x)*log(x + 2)^5
Solución detallada
  1. diferenciamos miembro por miembro:

    1. Se aplica la regla de la derivada parcial:

      y .

      Para calcular :

      1. Según el principio, aplicamos: tenemos

      Para calcular :

      1. Se aplica la regla de la derivada de una multiplicación:

        ; calculamos :

        1. Sustituimos .

        2. Según el principio, aplicamos: tenemos

        3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por :

          1. diferenciamos miembro por miembro:

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

            2. Según el principio, aplicamos: tenemos

            Como resultado de:

          Como resultado de la secuencia de reglas:

        ; calculamos :

        1. Sustituimos .

        2. Según el principio, aplicamos: tenemos

        3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por :

          1. diferenciamos miembro por miembro:

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

            2. Según el principio, aplicamos: tenemos

            Como resultado de:

          Como resultado de la secuencia de reglas:

        Como resultado de:

      Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

    2. 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:

        y .

        Para calcular :

        1. Sustituimos .

        2. Según el principio, aplicamos: tenemos

        3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por :

          1. Sustituimos .

          2. Derivado es .

          3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por :

            1. diferenciamos miembro por miembro:

              1. Según el principio, aplicamos: tenemos

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

              Como resultado de:

            Como resultado de la secuencia de reglas:

          Como resultado de la secuencia de reglas:

        Para calcular :

        Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

      Entonces, como resultado:

    Como resultado de:

  2. Simplificamos:


Respuesta:

Gráfica
Primera derivada [src]
                                                                    /          3                                  2\
                                                 -x    4            |  / 2    \                         2 / 2    \ |
        1             -x    5                 5*4  *log (x + 2)   x*\- \x  + 1/ *(2 + 2*x) - 6*x*(x + 1) *\x  + 1/ /
------------------ + 4  *log (x + 2)*log(4) - ----------------- + --------------------------------------------------
                 3                                  x + 2                                          6                
       2 / 2    \                                                                        4 / 2    \                 
(x + 1) *\x  + 1/                                                                 (x + 1) *\x  + 1/                 
$$\frac{x \left(- 6 x \left(x + 1\right)^{2} \left(x^{2} + 1\right)^{2} - \left(2 x + 2\right) \left(x^{2} + 1\right)^{3}\right)}{\left(x + 1\right)^{4} \left(x^{2} + 1\right)^{6}} + \frac{1}{\left(x + 1\right)^{2} \left(x^{2} + 1\right)^{3}} + 4^{- x} \log{\left(4 \right)} \log{\left(x + 2 \right)}^{5} - \frac{5 \cdot 4^{- x} \log{\left(x + 2 \right)}^{4}}{x + 2}$$
Segunda derivada [src]
                                                                                                    /        2                                                               \                                                                                        
                                -x    3            /     2              \      -x    4              |/     2\             2 /     2\       2        2                /     2\|       /     2              \       -x    4                     2 /     2              \
   -x    2       5          20*4  *log (2 + x)   4*\1 + x  + 3*x*(1 + x)/   5*4  *log (2 + x)   2*x*\\1 + x /  + 3*(1 + x) *\1 + x / + 12*x *(1 + x)  + 12*x*(1 + x)*\1 + x //   8*x*\1 + x  + 3*x*(1 + x)/   10*4  *log (2 + x)*log(4)   24*x *\1 + x  + 3*x*(1 + x)/
- 4  *log (4)*log (2 + x) - ------------------ - ------------------------ + ----------------- - ------------------------------------------------------------------------------ + -------------------------- + ------------------------- + ----------------------------
                                        2                            4                  2                                                      5                                                      4                 2 + x                                   5     
                                 (2 + x)                   3 /     2\            (2 + x)                                             4 /     2\                                             4 /     2\                                                3 /     2\      
                                                    (1 + x) *\1 + x /                                                         (1 + x) *\1 + x /                                      (1 + x) *\1 + x /                                         (1 + x) *\1 + x /      
$$\frac{24 x^{2} \left(x^{2} + 3 x \left(x + 1\right) + 1\right)}{\left(x + 1\right)^{3} \left(x^{2} + 1\right)^{5}} + \frac{8 x \left(x^{2} + 3 x \left(x + 1\right) + 1\right)}{\left(x + 1\right)^{4} \left(x^{2} + 1\right)^{4}} - \frac{2 x \left(12 x^{2} \left(x + 1\right)^{2} + 12 x \left(x + 1\right) \left(x^{2} + 1\right) + 3 \left(x + 1\right)^{2} \left(x^{2} + 1\right) + \left(x^{2} + 1\right)^{2}\right)}{\left(x + 1\right)^{4} \left(x^{2} + 1\right)^{5}} - \frac{4 \left(x^{2} + 3 x \left(x + 1\right) + 1\right)}{\left(x + 1\right)^{3} \left(x^{2} + 1\right)^{4}} - 4^{- x} \log{\left(4 \right)}^{2} \log{\left(x + 2 \right)}^{5} + \frac{10 \cdot 4^{- x} \log{\left(4 \right)} \log{\left(x + 2 \right)}^{4}}{x + 2} + \frac{5 \cdot 4^{- x} \log{\left(x + 2 \right)}^{4}}{\left(x + 2\right)^{2}} - \frac{20 \cdot 4^{- x} \log{\left(x + 2 \right)}^{3}}{\left(x + 2\right)^{2}}$$
Tercera derivada [src]
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           /  1      3*x  \ /     2              \                                                                                                                                                                                                                               
                                                                      /        2                                                               \                                                                                                                                                                                                                /            2             2                                                                         \   4*|----- + ------|*\1 + x  + 3*x*(1 + x)/        /        2                                                               \         /        2                                                               \                                                          
                              -x    2              -x    4            |/     2\             2 /     2\       2        2                /     2\|      /     2              \       -x    3               3 /     2              \        2 /     2              \        /     2              \       -x    2       4              -x    4                      |    /     2\      /     2\               3        2              2 /     2\       2         /     2\|     |1 + x        2|                               |/     2\             2 /     2\       2        2                /     2\|       2 |/     2\             2 /     2\       2        2                /     2\|       -x    3                      /     2              \
 -x    3       5          60*4  *log (2 + x)   10*4  *log (2 + x)   6*\\1 + x /  + 3*(1 + x) *\1 + x / + 12*x *(1 + x)  + 12*x*(1 + x)*\1 + x //   20*\1 + x  + 3*x*(1 + x)/   60*4  *log (2 + x)   336*x *\1 + x  + 3*x*(1 + x)/   192*x *\1 + x  + 3*x*(1 + x)/   40*x*\1 + x  + 3*x*(1 + x)/   15*4  *log (4)*log (2 + x)   15*4  *log (2 + x)*log(4)   12*x*\3*x*\1 + x /  + 3*\1 + x / *(1 + x) + 4*x *(1 + x)  + 6*x*(1 + x) *\1 + x / + 12*x *(1 + x)*\1 + x //     \        1 + x /                          16*x*\\1 + x /  + 3*(1 + x) *\1 + x / + 12*x *(1 + x)  + 12*x*(1 + x)*\1 + x //   48*x *\\1 + x /  + 3*(1 + x) *\1 + x / + 12*x *(1 + x)  + 12*x*(1 + x)*\1 + x //   60*4  *log (2 + x)*log(4)   84*x*\1 + x  + 3*x*(1 + x)/
4  *log (4)*log (2 + x) - ------------------ - ------------------ - ---------------------------------------------------------------------------- + ------------------------- + ------------------ - ----------------------------- - ----------------------------- - --------------------------- - -------------------------- - ------------------------- - ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- + ----------------------------------------- + ------------------------------------------------------------------------------- + -------------------------------------------------------------------------------- + ------------------------- + ---------------------------
                                      3                    3                                                      5                                                     4                  3                               6                               5                              4                 2 + x                              2                                                                         6                                                                            4                                                              5                                                                                 6                                                  2                                 5    
                               (2 + x)              (2 + x)                                             4 /     2\                                            4 /     2\            (2 + x)                      3 /     2\                      4 /     2\                     5 /     2\                                              (2 + x)                                                                4 /     2\                                                                   3 /     2\                                                     5 /     2\                                                                        4 /     2\                                            (2 + x)                        3 /     2\     
                                                                                                 (1 + x) *\1 + x /                                     (1 + x) *\1 + x /                                  (1 + x) *\1 + x /               (1 + x) *\1 + x /              (1 + x) *\1 + x /                                                                                                              (1 + x) *\1 + x /                                                            (1 + x) *\1 + x /                                              (1 + x) *\1 + x /                                                                 (1 + x) *\1 + x /                                                                    (1 + x) *\1 + x /     
$$- \frac{336 x^{3} \left(x^{2} + 3 x \left(x + 1\right) + 1\right)}{\left(x + 1\right)^{3} \left(x^{2} + 1\right)^{6}} - \frac{192 x^{2} \left(x^{2} + 3 x \left(x + 1\right) + 1\right)}{\left(x + 1\right)^{4} \left(x^{2} + 1\right)^{5}} + \frac{48 x^{2} \left(12 x^{2} \left(x + 1\right)^{2} + 12 x \left(x + 1\right) \left(x^{2} + 1\right) + 3 \left(x + 1\right)^{2} \left(x^{2} + 1\right) + \left(x^{2} + 1\right)^{2}\right)}{\left(x + 1\right)^{4} \left(x^{2} + 1\right)^{6}} + \frac{84 x \left(x^{2} + 3 x \left(x + 1\right) + 1\right)}{\left(x + 1\right)^{3} \left(x^{2} + 1\right)^{5}} - \frac{12 x \left(4 x^{3} \left(x + 1\right)^{2} + 12 x^{2} \left(x + 1\right) \left(x^{2} + 1\right) + 6 x \left(x + 1\right)^{2} \left(x^{2} + 1\right) + 3 x \left(x^{2} + 1\right)^{2} + 3 \left(x + 1\right) \left(x^{2} + 1\right)^{2}\right)}{\left(x + 1\right)^{4} \left(x^{2} + 1\right)^{6}} - \frac{40 x \left(x^{2} + 3 x \left(x + 1\right) + 1\right)}{\left(x + 1\right)^{5} \left(x^{2} + 1\right)^{4}} + \frac{16 x \left(12 x^{2} \left(x + 1\right)^{2} + 12 x \left(x + 1\right) \left(x^{2} + 1\right) + 3 \left(x + 1\right)^{2} \left(x^{2} + 1\right) + \left(x^{2} + 1\right)^{2}\right)}{\left(x + 1\right)^{5} \left(x^{2} + 1\right)^{5}} + \frac{4 \left(\frac{3 x}{x^{2} + 1} + \frac{1}{x + 1}\right) \left(x^{2} + 3 x \left(x + 1\right) + 1\right)}{\left(x + 1\right)^{3} \left(x^{2} + 1\right)^{4}} + \frac{20 \left(x^{2} + 3 x \left(x + 1\right) + 1\right)}{\left(x + 1\right)^{4} \left(x^{2} + 1\right)^{4}} - \frac{6 \left(12 x^{2} \left(x + 1\right)^{2} + 12 x \left(x + 1\right) \left(x^{2} + 1\right) + 3 \left(x + 1\right)^{2} \left(x^{2} + 1\right) + \left(x^{2} + 1\right)^{2}\right)}{\left(x + 1\right)^{4} \left(x^{2} + 1\right)^{5}} + 4^{- x} \log{\left(4 \right)}^{3} \log{\left(x + 2 \right)}^{5} - \frac{15 \cdot 4^{- x} \log{\left(4 \right)}^{2} \log{\left(x + 2 \right)}^{4}}{x + 2} - \frac{15 \cdot 4^{- x} \log{\left(4 \right)} \log{\left(x + 2 \right)}^{4}}{\left(x + 2\right)^{2}} + \frac{60 \cdot 4^{- x} \log{\left(4 \right)} \log{\left(x + 2 \right)}^{3}}{\left(x + 2\right)^{2}} - \frac{10 \cdot 4^{- x} \log{\left(x + 2 \right)}^{4}}{\left(x + 2\right)^{3}} + \frac{60 \cdot 4^{- x} \log{\left(x + 2 \right)}^{3}}{\left(x + 2\right)^{3}} - \frac{60 \cdot 4^{- x} \log{\left(x + 2 \right)}^{2}}{\left(x + 2\right)^{3}}$$
Gráfico
Derivada de (x/((x+1)^2*(x^2+1)^3))-4^(-x)*ln^5(x+2)