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

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

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
       2
     -x 
x - e   
--------
     2  
  2*x   
xex22x2\frac{x - e^{- x^{2}}}{2 x^{2}}
(x - exp(-x^2))/((2*x^2))
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)=xex21f{\left(x \right)} = x e^{x^{2}} - 1 y g(x)=2x2ex2g{\left(x \right)} = 2 x^{2} e^{x^{2}}.

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

    1. diferenciamos xex21x e^{x^{2}} - 1 miembro por miembro:

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

      2. 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)=ex2g{\left(x \right)} = e^{x^{2}}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

        1. Sustituimos u=x2u = x^{2}.

        2. Derivado eue^{u} es.

        3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxx2\frac{d}{d x} x^{2}:

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

          Como resultado de la secuencia de reglas:

          2xex22 x e^{x^{2}}

        Como resultado de: 2x2ex2+ex22 x^{2} e^{x^{2}} + e^{x^{2}}

      Como resultado de: 2x2ex2+ex22 x^{2} e^{x^{2}} + e^{x^{2}}

    Para calcular ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\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. 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)=x2f{\left(x \right)} = x^{2}; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

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

        g(x)=ex2g{\left(x \right)} = e^{x^{2}}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

        1. Sustituimos u=x2u = x^{2}.

        2. Derivado eue^{u} es.

        3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxx2\frac{d}{d x} x^{2}:

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

          Como resultado de la secuencia de reglas:

          2xex22 x e^{x^{2}}

        Como resultado de: 2x3ex2+2xex22 x^{3} e^{x^{2}} + 2 x e^{x^{2}}

      Entonces, como resultado: 4x3ex2+4xex24 x^{3} e^{x^{2}} + 4 x e^{x^{2}}

    Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

    (2x2(2x2ex2+ex2)ex2(xex21)(4x3ex2+4xex2))e2x24x4\frac{\left(2 x^{2} \left(2 x^{2} e^{x^{2}} + e^{x^{2}}\right) e^{x^{2}} - \left(x e^{x^{2}} - 1\right) \left(4 x^{3} e^{x^{2}} + 4 x e^{x^{2}}\right)\right) e^{- 2 x^{2}}}{4 x^{4}}

  2. Simplificamos:

    (x2xex22+1)ex2x3\frac{\left(x^{2} - \frac{x e^{x^{2}}}{2} + 1\right) e^{- x^{2}}}{x^{3}}


Respuesta:

(x2xex22+1)ex2x3\frac{\left(x^{2} - \frac{x e^{x^{2}}}{2} + 1\right) e^{- x^{2}}}{x^{3}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-20002000
Primera derivada [src]
                             2
     /           2\        -x 
 1   |         -x |   x - e   
----*\1 + 2*x*e   / - --------
   2                      3   
2*x                      x    
12x2(2xex2+1)xex2x3\frac{1}{2 x^{2}} \left(2 x e^{- x^{2}} + 1\right) - \frac{x - e^{- x^{2}}}{x^{3}}
Segunda derivada [src]
                       /           2\     /       2\
                 2     |         -x |     |     -x |
  /        2\  -x    2*\1 + 2*x*e   /   3*\x - e   /
- \-1 + 2*x /*e    - ---------------- + ------------
                            x                 2     
                                             x      
----------------------------------------------------
                          2                         
                         x                          
(2x21)ex22(2xex2+1)x+3(xex2)x2x2\frac{- \left(2 x^{2} - 1\right) e^{- x^{2}} - \frac{2 \left(2 x e^{- x^{2}} + 1\right)}{x} + \frac{3 \left(x - e^{- x^{2}}\right)}{x^{2}}}{x^{2}}
Tercera derivada [src]
     /       2\                          /           2\                    2
     |     -x |                    2     |         -x |     /        2\  -x 
  12*\x - e   /     /        2\  -x    9*\1 + 2*x*e   /   6*\-1 + 2*x /*e   
- ------------- + 2*\-3 + 2*x /*e    + ---------------- + ------------------
         4                                     3                   2        
        x                                     x                   x         
----------------------------------------------------------------------------
                                     x                                      
2(2x23)ex2+6(2x21)ex2x2+9(2xex2+1)x312(xex2)x4x\frac{2 \left(2 x^{2} - 3\right) e^{- x^{2}} + \frac{6 \left(2 x^{2} - 1\right) e^{- x^{2}}}{x^{2}} + \frac{9 \left(2 x e^{- x^{2}} + 1\right)}{x^{3}} - \frac{12 \left(x - e^{- x^{2}}\right)}{x^{4}}}{x}
Gráfico
Derivada de (x-exp(-x^2))/(2*x^2)