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y=e^ctg((pi/4)+2x)

Derivada de y=e^ctg((pi/4)+2x)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
    /pi      \
 cot|-- + 2*x|
    \4       /
E             
ecot(2x+π4)e^{\cot{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}}
E^cot(pi/4 + 2*x)
Solución detallada
  1. Sustituimos u=cot(2x+π4)u = \cot{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}.

  2. Derivado eue^{u} es.

  3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxcot(2x+π4)\frac{d}{d x} \cot{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}:

    1. Hay varias formas de calcular esta derivada.

      Method #1

      1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

        cot(2x+π4)=1tan(2x+π4)\cot{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)} = \frac{1}{\tan{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}}

      2. Sustituimos u=tan(2x+π4)u = \tan{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}.

      3. Según el principio, aplicamos: 1u\frac{1}{u} tenemos 1u2- \frac{1}{u^{2}}

      4. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxtan(2x+π4)\frac{d}{d x} \tan{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}:

        1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

          tan(2x+π4)=sin(2x+π4)cos(2x+π4)\tan{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)} = \frac{\sin{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}}{\cos{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \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(2x+π4)f{\left(x \right)} = \sin{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)} y g(x)=cos(2x+π4)g{\left(x \right)} = \cos{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}.

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

          1. Sustituimos u=2x+π4u = 2 x + \frac{\pi}{4}.

          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 ddx(2x+π4)\frac{d}{d x} \left(2 x + \frac{\pi}{4}\right):

            1. diferenciamos 2x+π42 x + \frac{\pi}{4} miembro por miembro:

              1. La derivada de una constante π4\frac{\pi}{4} es igual a cero.

              2. 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: xx tenemos 11

                Entonces, como resultado: 22

              Como resultado de: 22

            Como resultado de la secuencia de reglas:

            2cos(2x+π4)2 \cos{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}

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

          1. Sustituimos u=2x+π4u = 2 x + \frac{\pi}{4}.

          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 ddx(2x+π4)\frac{d}{d x} \left(2 x + \frac{\pi}{4}\right):

            1. diferenciamos 2x+π42 x + \frac{\pi}{4} miembro por miembro:

              1. La derivada de una constante π4\frac{\pi}{4} es igual a cero.

              2. 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: xx tenemos 11

                Entonces, como resultado: 22

              Como resultado de: 22

            Como resultado de la secuencia de reglas:

            2sin(2x+π4)- 2 \sin{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}

          Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

          2sin2(2x+π4)+2cos2(2x+π4)cos2(2x+π4)\frac{2 \sin^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)} + 2 \cos^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}}{\cos^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}}

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        2sin2(2x+π4)+2cos2(2x+π4)cos2(2x+π4)tan2(2x+π4)- \frac{2 \sin^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)} + 2 \cos^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}}{\cos^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)} \tan^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}}

      Method #2

      1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

        cot(2x+π4)=cos(2x+π4)sin(2x+π4)\cot{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)} = \frac{\cos{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}}{\sin{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \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)=cos(2x+π4)f{\left(x \right)} = \cos{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)} y g(x)=sin(2x+π4)g{\left(x \right)} = \sin{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}.

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

        1. Sustituimos u=2x+π4u = 2 x + \frac{\pi}{4}.

        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 ddx(2x+π4)\frac{d}{d x} \left(2 x + \frac{\pi}{4}\right):

          1. diferenciamos 2x+π42 x + \frac{\pi}{4} miembro por miembro:

            1. La derivada de una constante π4\frac{\pi}{4} es igual a cero.

            2. 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: xx tenemos 11

              Entonces, como resultado: 22

            Como resultado de: 22

          Como resultado de la secuencia de reglas:

          2sin(2x+π4)- 2 \sin{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}

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

        1. Sustituimos u=2x+π4u = 2 x + \frac{\pi}{4}.

        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 ddx(2x+π4)\frac{d}{d x} \left(2 x + \frac{\pi}{4}\right):

          1. diferenciamos 2x+π42 x + \frac{\pi}{4} miembro por miembro:

            1. La derivada de una constante π4\frac{\pi}{4} es igual a cero.

            2. 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: xx tenemos 11

              Entonces, como resultado: 22

            Como resultado de: 22

          Como resultado de la secuencia de reglas:

          2cos(2x+π4)2 \cos{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}

        Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

        2sin2(2x+π4)2cos2(2x+π4)sin2(2x+π4)\frac{- 2 \sin^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)} - 2 \cos^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}}{\sin^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}}

    Como resultado de la secuencia de reglas:

    (2sin2(2x+π4)+2cos2(2x+π4))ecot(2x+π4)cos2(2x+π4)tan2(2x+π4)- \frac{\left(2 \sin^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)} + 2 \cos^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}\right) e^{\cot{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}}}{\cos^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)} \tan^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}}

  4. Simplificamos:

    (2sin(4x)4sin2(2x+π4)2)ecot(2x+π4)(1sin(4x))tan2(2x+π4)\frac{\left(2 \sin{\left(4 x \right)} - 4 \sin^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)} - 2\right) e^{\cot{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}}}{\left(1 - \sin{\left(4 x \right)}\right) \tan^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}}


Respuesta:

(2sin(4x)4sin2(2x+π4)2)ecot(2x+π4)(1sin(4x))tan2(2x+π4)\frac{\left(2 \sin{\left(4 x \right)} - 4 \sin^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)} - 2\right) e^{\cot{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}}}{\left(1 - \sin{\left(4 x \right)}\right) \tan^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-200000000000000200000000000000
Primera derivada [src]
                            /pi      \
                         cot|-- + 2*x|
/          2/pi      \\     \4       /
|-2 - 2*cot |-- + 2*x||*e             
\           \4       //               
(2cot2(2x+π4)2)ecot(2x+π4)\left(- 2 \cot^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)} - 2\right) e^{\cot{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}}
Segunda derivada [src]
                                                                  /      pi\
                                                               cot|2*x + --|
  /       2/      pi\\ /       2/      pi\        /      pi\\     \      4 /
4*|1 + cot |2*x + --||*|1 + cot |2*x + --| + 2*cot|2*x + --||*e             
  \        \      4 // \        \      4 /        \      4 //               
4(cot2(2x+π4)+1)(cot2(2x+π4)+2cot(2x+π4)+1)ecot(2x+π4)4 \left(\cot^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)} + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)} + 2 \cot{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)} + 1\right) e^{\cot{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}}
Tercera derivada [src]
                                                                                                                  /      pi\
                        /                        2                                                          \  cot|2*x + --|
   /       2/      pi\\ |    /       2/      pi\\         2/      pi\     /       2/      pi\\    /      pi\|     \      4 /
-8*|1 + cot |2*x + --||*|2 + |1 + cot |2*x + --||  + 6*cot |2*x + --| + 6*|1 + cot |2*x + --||*cot|2*x + --||*e             
   \        \      4 // \    \        \      4 //          \      4 /     \        \      4 //    \      4 //               
8(cot2(2x+π4)+1)((cot2(2x+π4)+1)2+6(cot2(2x+π4)+1)cot(2x+π4)+6cot2(2x+π4)+2)ecot(2x+π4)- 8 \left(\cot^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)} + 1\right) \left(\left(\cot^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)} + 1\right)^{2} + 6 \left(\cot^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)} + 1\right) \cot{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)} + 6 \cot^{2}{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)} + 2\right) e^{\cot{\left(2 x + \frac{\pi}{4} \right)}}
Gráfico
Derivada de y=e^ctg((pi/4)+2x)