Sr Examen

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сos(ln(x))((ln(x))/2)+(((ln(x))^2)/2)sin(ln(x))

Derivada de сos(ln(x))((ln(x))/2)+(((ln(x))^2)/2)sin(ln(x))

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                        2               
            log(x)   log (x)            
cos(log(x))*------ + -------*sin(log(x))
              2         2               
log(x)2cos(log(x))+log(x)22sin(log(x))\frac{\log{\left(x \right)}}{2} \cos{\left(\log{\left(x \right)} \right)} + \frac{\log{\left(x \right)}^{2}}{2} \sin{\left(\log{\left(x \right)} \right)}
cos(log(x))*(log(x)/2) + (log(x)^2/2)*sin(log(x))
Solución detallada
  1. diferenciamos log(x)2cos(log(x))+log(x)22sin(log(x))\frac{\log{\left(x \right)}}{2} \cos{\left(\log{\left(x \right)} \right)} + \frac{\log{\left(x \right)}^{2}}{2} \sin{\left(\log{\left(x \right)} \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)=log(x)cos(log(x))f{\left(x \right)} = \log{\left(x \right)} \cos{\left(\log{\left(x \right)} \right)} y g(x)=2g{\left(x \right)} = 2.

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

      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)=cos(log(x))f{\left(x \right)} = \cos{\left(\log{\left(x \right)} \right)}; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

        1. Sustituimos u=log(x)u = \log{\left(x \right)}.

        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 ddxlog(x)\frac{d}{d x} \log{\left(x \right)}:

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

          Como resultado de la secuencia de reglas:

          sin(log(x))x- \frac{\sin{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{x}

        g(x)=log(x)g{\left(x \right)} = \log{\left(x \right)}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

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

        Como resultado de: log(x)sin(log(x))x+cos(log(x))x- \frac{\log{\left(x \right)} \sin{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{x} + \frac{\cos{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{x}

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

      1. La derivada de una constante 22 es igual a cero.

      Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

      log(x)sin(log(x))2x+cos(log(x))2x- \frac{\log{\left(x \right)} \sin{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{2 x} + \frac{\cos{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{2 x}

    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)=log(x)2sin(log(x))f{\left(x \right)} = \log{\left(x \right)}^{2} \sin{\left(\log{\left(x \right)} \right)} y g(x)=2g{\left(x \right)} = 2.

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

      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)=log(x)2f{\left(x \right)} = \log{\left(x \right)}^{2}; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

        1. Sustituimos u=log(x)u = \log{\left(x \right)}.

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

        3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxlog(x)\frac{d}{d x} \log{\left(x \right)}:

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

          Como resultado de la secuencia de reglas:

          2log(x)x\frac{2 \log{\left(x \right)}}{x}

        g(x)=sin(log(x))g{\left(x \right)} = \sin{\left(\log{\left(x \right)} \right)}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

        1. Sustituimos u=log(x)u = \log{\left(x \right)}.

        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 ddxlog(x)\frac{d}{d x} \log{\left(x \right)}:

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

          Como resultado de la secuencia de reglas:

          cos(log(x))x\frac{\cos{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{x}

        Como resultado de: log(x)2cos(log(x))x+2log(x)sin(log(x))x\frac{\log{\left(x \right)}^{2} \cos{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{x} + \frac{2 \log{\left(x \right)} \sin{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{x}

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

      1. La derivada de una constante 22 es igual a cero.

      Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

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

    Como resultado de: log(x)2cos(log(x))2x+log(x)sin(log(x))2x+cos(log(x))2x\frac{\log{\left(x \right)}^{2} \cos{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{2 x} + \frac{\log{\left(x \right)} \sin{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{2 x} + \frac{\cos{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{2 x}

  2. Simplificamos:

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


Respuesta:

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

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-2020
Primera derivada [src]
                 2                                    
cos(log(x))   log (x)*cos(log(x))   log(x)*sin(log(x))
----------- + ------------------- + ------------------
    2*x               2*x                  2*x        
log(x)2cos(log(x))2x+log(x)sin(log(x))2x+cos(log(x))2x\frac{\log{\left(x \right)}^{2} \cos{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{2 x} + \frac{\log{\left(x \right)} \sin{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{2 x} + \frac{\cos{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{2 x}
Segunda derivada [src]
                  2                     2                                                           
-cos(log(x)) - log (x)*cos(log(x)) - log (x)*sin(log(x)) - log(x)*sin(log(x)) + 3*cos(log(x))*log(x)
----------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                   2                                                
                                                2*x                                                 
log(x)2sin(log(x))log(x)2cos(log(x))log(x)sin(log(x))+3log(x)cos(log(x))cos(log(x))2x2\frac{- \log{\left(x \right)}^{2} \sin{\left(\log{\left(x \right)} \right)} - \log{\left(x \right)}^{2} \cos{\left(\log{\left(x \right)} \right)} - \log{\left(x \right)} \sin{\left(\log{\left(x \right)} \right)} + 3 \log{\left(x \right)} \cos{\left(\log{\left(x \right)} \right)} - \cos{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{2 x^{2}}
Tercera derivada [src]
                   2                                                                     2               
5*cos(log(x)) + log (x)*cos(log(x)) - 9*cos(log(x))*log(x) - 3*log(x)*sin(log(x)) + 3*log (x)*sin(log(x))
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                      3                                                  
                                                   2*x                                                   
3log(x)2sin(log(x))+log(x)2cos(log(x))3log(x)sin(log(x))9log(x)cos(log(x))+5cos(log(x))2x3\frac{3 \log{\left(x \right)}^{2} \sin{\left(\log{\left(x \right)} \right)} + \log{\left(x \right)}^{2} \cos{\left(\log{\left(x \right)} \right)} - 3 \log{\left(x \right)} \sin{\left(\log{\left(x \right)} \right)} - 9 \log{\left(x \right)} \cos{\left(\log{\left(x \right)} \right)} + 5 \cos{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{2 x^{3}}
Gráfico
Derivada de сos(ln(x))((ln(x))/2)+(((ln(x))^2)/2)sin(ln(x))