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y=ln(1+((tgx)^3))

Derivada de y=ln(1+((tgx)^3))

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
   /       3   \
log\1 + tan (x)/
log(tan3(x)+1)\log{\left(\tan^{3}{\left(x \right)} + 1 \right)}
log(1 + tan(x)^3)
Solución detallada
  1. Sustituimos u=tan3(x)+1u = \tan^{3}{\left(x \right)} + 1.

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

  3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx(tan3(x)+1)\frac{d}{d x} \left(\tan^{3}{\left(x \right)} + 1\right):

    1. diferenciamos tan3(x)+1\tan^{3}{\left(x \right)} + 1 miembro por miembro:

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

      2. Sustituimos u=tan(x)u = \tan{\left(x \right)}.

      3. Según el principio, aplicamos: u3u^{3} tenemos 3u23 u^{2}

      4. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxtan(x)\frac{d}{d x} \tan{\left(x \right)}:

        1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

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

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

          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)}

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

          1. La derivada del coseno es igual a menos el seno:

            ddxcos(x)=sin(x)\frac{d}{d x} \cos{\left(x \right)} = - \sin{\left(x \right)}

          Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

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

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        3(sin2(x)+cos2(x))tan2(x)cos2(x)\frac{3 \left(\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right) \tan^{2}{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}}

      Como resultado de: 3(sin2(x)+cos2(x))tan2(x)cos2(x)\frac{3 \left(\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right) \tan^{2}{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}}

    Como resultado de la secuencia de reglas:

    3(sin2(x)+cos2(x))tan2(x)(tan3(x)+1)cos2(x)\frac{3 \left(\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right) \tan^{2}{\left(x \right)}}{\left(\tan^{3}{\left(x \right)} + 1\right) \cos^{2}{\left(x \right)}}

  4. Simplificamos:

    3tan2(x)(tan3(x)+1)cos2(x)\frac{3 \tan^{2}{\left(x \right)}}{\left(\tan^{3}{\left(x \right)} + 1\right) \cos^{2}{\left(x \right)}}


Respuesta:

3tan2(x)(tan3(x)+1)cos2(x)\frac{3 \tan^{2}{\left(x \right)}}{\left(\tan^{3}{\left(x \right)} + 1\right) \cos^{2}{\left(x \right)}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-200200
Primera derivada [src]
   2    /         2   \
tan (x)*\3 + 3*tan (x)/
-----------------------
             3         
      1 + tan (x)      
(3tan2(x)+3)tan2(x)tan3(x)+1\frac{\left(3 \tan^{2}{\left(x \right)} + 3\right) \tan^{2}{\left(x \right)}}{\tan^{3}{\left(x \right)} + 1}
Segunda derivada [src]
                /                     3    /       2   \\       
  /       2   \ |         2      3*tan (x)*\1 + tan (x)/|       
3*\1 + tan (x)/*|2 + 4*tan (x) - -----------------------|*tan(x)
                |                             3         |       
                \                      1 + tan (x)      /       
----------------------------------------------------------------
                                 3                              
                          1 + tan (x)                           
3(tan2(x)+1)(3(tan2(x)+1)tan3(x)tan3(x)+1+4tan2(x)+2)tan(x)tan3(x)+1\frac{3 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \left(- \frac{3 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan^{3}{\left(x \right)}}{\tan^{3}{\left(x \right)} + 1} + 4 \tan^{2}{\left(x \right)} + 2\right) \tan{\left(x \right)}}{\tan^{3}{\left(x \right)} + 1}
Tercera derivada [src]
                /                                                                      2                                                    2        \
                |             2                                           /       2   \     3           5    /       2   \     /       2   \     6   |
  /       2   \ |/       2   \         4           2    /       2   \   9*\1 + tan (x)/ *tan (x)   9*tan (x)*\1 + tan (x)/   9*\1 + tan (x)/ *tan (x)|
6*\1 + tan (x)/*|\1 + tan (x)/  + 2*tan (x) + 7*tan (x)*\1 + tan (x)/ - ------------------------ - ----------------------- + ------------------------|
                |                                                                    3                          3                              2     |
                |                                                             1 + tan (x)                1 + tan (x)              /       3   \      |
                \                                                                                                                 \1 + tan (x)/      /
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                            3                                                                         
                                                                     1 + tan (x)                                                                      
6(tan2(x)+1)((tan2(x)+1)29(tan2(x)+1)2tan3(x)tan3(x)+1+9(tan2(x)+1)2tan6(x)(tan3(x)+1)2+7(tan2(x)+1)tan2(x)9(tan2(x)+1)tan5(x)tan3(x)+1+2tan4(x))tan3(x)+1\frac{6 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} - \frac{9 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} \tan^{3}{\left(x \right)}}{\tan^{3}{\left(x \right)} + 1} + \frac{9 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} \tan^{6}{\left(x \right)}}{\left(\tan^{3}{\left(x \right)} + 1\right)^{2}} + 7 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan^{2}{\left(x \right)} - \frac{9 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan^{5}{\left(x \right)}}{\tan^{3}{\left(x \right)} + 1} + 2 \tan^{4}{\left(x \right)}\right)}{\tan^{3}{\left(x \right)} + 1}
Gráfico
Derivada de y=ln(1+((tgx)^3))