Sr Examen

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Derivada de (x*sin(a*x))/x^b*sqrt(x)+1

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
x*sin(a*x)   ___    
----------*\/ x  + 1
     b              
    x               
$$\sqrt{x} \frac{x \sin{\left(a x \right)}}{x^{b}} + 1$$
((x*sin(a*x))/x^b)*sqrt(x) + 1
Solución detallada
  1. diferenciamos miembro por miembro:

    1. Se aplica la regla de la derivada parcial:

      y .

      Para calcular :

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

        ; calculamos :

        1. Según el principio, aplicamos: tenemos

        ; calculamos :

        1. Sustituimos .

        2. La derivada del seno es igual al coseno:

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

          1. La derivada del producto de una constante por función es igual al producto de esta constante por la derivada de esta función.

            1. Según el principio, aplicamos: tenemos

            Entonces, como resultado:

          Como resultado de la secuencia de reglas:

        Como resultado de:

      Para calcular :

      1. Según el principio, aplicamos: tenemos

      Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

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

    Como resultado de:

  2. Simplificamos:


Respuesta:

Primera derivada [src]
                                                           ___  -b         
  ___ / -b                                -b         \   \/ x *x  *sin(a*x)
\/ x *\x  *(a*x*cos(a*x) + sin(a*x)) - b*x  *sin(a*x)/ + ------------------
                                                                 2         
$$\sqrt{x} \left(- b x^{- b} \sin{\left(a x \right)} + x^{- b} \left(a x \cos{\left(a x \right)} + \sin{\left(a x \right)}\right)\right) + \frac{\sqrt{x} x^{- b} \sin{\left(a x \right)}}{2}$$
Segunda derivada [src]
    /        /                                                                               2         \                                                          ___                      \
 -b |    ___ |                                                b*(a*x*cos(a*x) + sin(a*x))   b *sin(a*x)|   -sin(a*x) + b*sin(a*x) - a*x*cos(a*x)   sin(a*x)   a*\/ x *cos(a*x)   b*sin(a*x)|
x  *|- \/ x *|a*(-2*cos(a*x) + a*x*sin(a*x)) + a*b*cos(a*x) + --------------------------- - -----------| - ------------------------------------- + -------- + ---------------- - ----------|
    |        \                                                             x                     x     /                      ___                      ___           2                ___  |
    \                                                                                                                     2*\/ x                   4*\/ x                         2*\/ x   /
$$x^{- b} \left(\frac{a \sqrt{x} \cos{\left(a x \right)}}{2} - \frac{b \sin{\left(a x \right)}}{2 \sqrt{x}} - \sqrt{x} \left(a b \cos{\left(a x \right)} + a \left(a x \sin{\left(a x \right)} - 2 \cos{\left(a x \right)}\right) - \frac{b^{2} \sin{\left(a x \right)}}{x} + \frac{b \left(a x \cos{\left(a x \right)} + \sin{\left(a x \right)}\right)}{x}\right) - \frac{- a x \cos{\left(a x \right)} + b \sin{\left(a x \right)} - \sin{\left(a x \right)}}{2 \sqrt{x}} + \frac{\sin{\left(a x \right)}}{4 \sqrt{x}}\right)$$
Tercera derivada [src]
    /                                                                                                                                                                                                                                                                                          2                                                                                                                          \
    |                                                                                                                                                                                                                                                           b*(a*x*cos(a*x) + sin(a*x))   b *sin(a*x)                                                                                                                 |
    |      /                                                                                  2                              2             3                                                      2         \   a*(-2*cos(a*x) + a*x*sin(a*x)) + a*b*cos(a*x) + --------------------------- - -----------                                                                    2             2   ___                        |
 -b |  ___ |   2                                  2            b*(a*x*cos(a*x) + sin(a*x))   b *(a*x*cos(a*x) + sin(a*x))   b *sin(a*x)   b *sin(a*x)   2*a*b*(-2*cos(a*x) + a*x*sin(a*x))   2*a*b *cos(a*x)|                                                                x                     x        sin(a*x)   -sin(a*x) + b*sin(a*x) - a*x*cos(a*x)   a*cos(a*x)   b *sin(a*x)   a *\/ x *sin(a*x)   a*b*cos(a*x)|
x  *|\/ x *|- a *(3*sin(a*x) + a*x*cos(a*x)) + b*a *sin(a*x) + --------------------------- + ---------------------------- - ----------- - ----------- + ---------------------------------- + ---------------| - ----------------------------------------------------------------------------------------- - -------- + ------------------------------------- + ---------- + ----------- - ----------------- - ------------|
    |      |                                                                 2                             2                      2             2                       x                           x       |                                               ___                                                 3/2                       3/2                       ___           3/2             2                ___    |
    \      \                                                                x                             x                      x             x                                                            /                                             \/ x                                               8*x                       4*x                      2*\/ x         2*x                               \/ x     /
$$x^{- b} \left(- \frac{a^{2} \sqrt{x} \sin{\left(a x \right)}}{2} - \frac{a b \cos{\left(a x \right)}}{\sqrt{x}} + \frac{a \cos{\left(a x \right)}}{2 \sqrt{x}} + \frac{b^{2} \sin{\left(a x \right)}}{2 x^{\frac{3}{2}}} + \sqrt{x} \left(a^{2} b \sin{\left(a x \right)} - a^{2} \left(a x \cos{\left(a x \right)} + 3 \sin{\left(a x \right)}\right) + \frac{2 a b^{2} \cos{\left(a x \right)}}{x} + \frac{2 a b \left(a x \sin{\left(a x \right)} - 2 \cos{\left(a x \right)}\right)}{x} - \frac{b^{3} \sin{\left(a x \right)}}{x^{2}} + \frac{b^{2} \left(a x \cos{\left(a x \right)} + \sin{\left(a x \right)}\right)}{x^{2}} - \frac{b^{2} \sin{\left(a x \right)}}{x^{2}} + \frac{b \left(a x \cos{\left(a x \right)} + \sin{\left(a x \right)}\right)}{x^{2}}\right) - \frac{a b \cos{\left(a x \right)} + a \left(a x \sin{\left(a x \right)} - 2 \cos{\left(a x \right)}\right) - \frac{b^{2} \sin{\left(a x \right)}}{x} + \frac{b \left(a x \cos{\left(a x \right)} + \sin{\left(a x \right)}\right)}{x}}{\sqrt{x}} + \frac{- a x \cos{\left(a x \right)} + b \sin{\left(a x \right)} - \sin{\left(a x \right)}}{4 x^{\frac{3}{2}}} - \frac{\sin{\left(a x \right)}}{8 x^{\frac{3}{2}}}\right)$$