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x*(sqrt(x^2-1)/(x^2+1))

Derivada de x*(sqrt(x^2-1)/(x^2+1))

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     ________
    /  2     
  \/  x  - 1 
x*-----------
      2      
     x  + 1  
xx21x2+1x \frac{\sqrt{x^{2} - 1}}{x^{2} + 1}
x*(sqrt(x^2 - 1)/(x^2 + 1))
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)=xx21f{\left(x \right)} = x \sqrt{x^{2} - 1} y g(x)=x2+1g{\left(x \right)} = x^{2} + 1.

    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)=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)=x21g{\left(x \right)} = \sqrt{x^{2} - 1}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

      1. Sustituimos u=x21u = x^{2} - 1.

      2. Según el principio, aplicamos: u\sqrt{u} tenemos 12u\frac{1}{2 \sqrt{u}}

      3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx(x21)\frac{d}{d x} \left(x^{2} - 1\right):

        1. diferenciamos x21x^{2} - 1 miembro por miembro:

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

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

          Como resultado de: 2x2 x

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        xx21\frac{x}{\sqrt{x^{2} - 1}}

      Como resultado de: x2x21+x21\frac{x^{2}}{\sqrt{x^{2} - 1}} + \sqrt{x^{2} - 1}

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

    1. diferenciamos x2+1x^{2} + 1 miembro por miembro:

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

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

      Como resultado de: 2x2 x

    Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

    2x2x21+(x2+1)(x2x21+x21)(x2+1)2\frac{- 2 x^{2} \sqrt{x^{2} - 1} + \left(x^{2} + 1\right) \left(\frac{x^{2}}{\sqrt{x^{2} - 1}} + \sqrt{x^{2} - 1}\right)}{\left(x^{2} + 1\right)^{2}}

  2. Simplificamos:

    3x21x21(x4+2x2+1)\frac{3 x^{2} - 1}{\sqrt{x^{2} - 1} \left(x^{4} + 2 x^{2} + 1\right)}


Respuesta:

3x21x21(x4+2x2+1)\frac{3 x^{2} - 1}{\sqrt{x^{2} - 1} \left(x^{4} + 2 x^{2} + 1\right)}

Gráfica
02468-8-6-4-2-10102.5-2.5
Primera derivada [src]
  /                              ________\      ________
  |                             /  2     |     /  2     
  |         x             2*x*\/  x  - 1 |   \/  x  - 1 
x*|-------------------- - ---------------| + -----------
  |            ________              2   |       2      
  |/ 2    \   /  2           / 2    \    |      x  + 1  
  \\x  + 1/*\/  x  - 1       \x  + 1/    /              
x(2xx21(x2+1)2+xx21(x2+1))+x21x2+1x \left(- \frac{2 x \sqrt{x^{2} - 1}}{\left(x^{2} + 1\right)^{2}} + \frac{x}{\sqrt{x^{2} - 1} \left(x^{2} + 1\right)}\right) + \frac{\sqrt{x^{2} - 1}}{x^{2} + 1}
Segunda derivada [src]
  /                        2                                                   _________ /         2 \\
  |                       x                                                   /       2  |      4*x  ||
  |               -1 + -------        _________                           2*\/  -1 + x  *|-1 + ------||
  |                          2       /       2                2                          |          2||
  |     2              -1 + x    4*\/  -1 + x              4*x                           \     1 + x /|
x*|------------ - ------------ - -------------- - --------------------- + ----------------------------|
  |   _________      _________            2                   _________                   2           |
  |  /       2      /       2        1 + x        /     2\   /       2               1 + x            |
  \\/  -1 + x     \/  -1 + x                      \1 + x /*\/  -1 + x                                 /
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                      2                                                
                                                 1 + x                                                 
x(4x2x21(x2+1)+2x21(4x2x2+11)x2+14x21x2+1x2x211x21+2x21)x2+1\frac{x \left(- \frac{4 x^{2}}{\sqrt{x^{2} - 1} \left(x^{2} + 1\right)} + \frac{2 \sqrt{x^{2} - 1} \left(\frac{4 x^{2}}{x^{2} + 1} - 1\right)}{x^{2} + 1} - \frac{4 \sqrt{x^{2} - 1}}{x^{2} + 1} - \frac{\frac{x^{2}}{x^{2} - 1} - 1}{\sqrt{x^{2} - 1}} + \frac{2}{\sqrt{x^{2} - 1}}\right)}{x^{2} + 1}
Tercera derivada [src]
  /   /         2          _________ /         2 \        /         2  \          /         2 \   \            2                                  _________ /         2 \\
  |   |        x          /       2  |      2*x  |        |        x   |          |      4*x  |   |           x                                  /       2  |      4*x  ||
  |   |-1 + -------   8*\/  -1 + x  *|-1 + ------|      2*|-1 + -------|        2*|-1 + ------|   |   -1 + -------                           2*\/  -1 + x  *|-1 + ------||
  |   |           2                  |          2|        |           2|          |          2|   |              2               2                          |          2||
  | 2 |     -1 + x                   \     1 + x /        \     -1 + x /          \     1 + x /   |        -1 + x             4*x                           \     1 + x /|
3*|x *|------------ - ---------------------------- + --------------------- + ---------------------| - ------------ - --------------------- + ----------------------------|
  |   |         3/2                    2                         _________               _________|      _________               _________                   2           |
  |   |/      2\               /     2\              /     2\   /       2    /     2\   /       2 |     /       2    /     2\   /       2               1 + x            |
  \   \\-1 + x /               \1 + x /              \1 + x /*\/  -1 + x     \1 + x /*\/  -1 + x  /   \/  -1 + x     \1 + x /*\/  -1 + x                                 /
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                       2                                                                                  
                                                                                  1 + x                                                                                   
3(x2(8x21(2x2x2+11)(x2+1)2+2(x2x211)x21(x2+1)+2(4x2x2+11)x21(x2+1)+x2x211(x21)32)4x2x21(x2+1)+2x21(4x2x2+11)x2+1x2x211x21)x2+1\frac{3 \left(x^{2} \left(- \frac{8 \sqrt{x^{2} - 1} \left(\frac{2 x^{2}}{x^{2} + 1} - 1\right)}{\left(x^{2} + 1\right)^{2}} + \frac{2 \left(\frac{x^{2}}{x^{2} - 1} - 1\right)}{\sqrt{x^{2} - 1} \left(x^{2} + 1\right)} + \frac{2 \left(\frac{4 x^{2}}{x^{2} + 1} - 1\right)}{\sqrt{x^{2} - 1} \left(x^{2} + 1\right)} + \frac{\frac{x^{2}}{x^{2} - 1} - 1}{\left(x^{2} - 1\right)^{\frac{3}{2}}}\right) - \frac{4 x^{2}}{\sqrt{x^{2} - 1} \left(x^{2} + 1\right)} + \frac{2 \sqrt{x^{2} - 1} \left(\frac{4 x^{2}}{x^{2} + 1} - 1\right)}{x^{2} + 1} - \frac{\frac{x^{2}}{x^{2} - 1} - 1}{\sqrt{x^{2} - 1}}\right)}{x^{2} + 1}
Gráfico
Derivada de x*(sqrt(x^2-1)/(x^2+1))