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

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

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  / 2    \
x*\x  - 1/
----------
        2 
/ 2    \  
\x  + 1/  
x(x21)(x2+1)2\frac{x \left(x^{2} - 1\right)}{\left(x^{2} + 1\right)^{2}}
(x*(x^2 - 1))/(x^2 + 1)^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)=x(x21)f{\left(x \right)} = x \left(x^{2} - 1\right) y g(x)=(x2+1)2g{\left(x \right)} = \left(x^{2} + 1\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)=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)} = x^{2} - 1; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \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: 3x213 x^{2} - 1

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

    1. Sustituimos u=x2+1u = x^{2} + 1.

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

    3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx(x2+1)\frac{d}{d x} \left(x^{2} + 1\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

      Como resultado de la secuencia de reglas:

      2x(2x2+2)2 x \left(2 x^{2} + 2\right)

    Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

    2x2(x21)(2x2+2)+(x2+1)2(3x21)(x2+1)4\frac{- 2 x^{2} \left(x^{2} - 1\right) \left(2 x^{2} + 2\right) + \left(x^{2} + 1\right)^{2} \left(3 x^{2} - 1\right)}{\left(x^{2} + 1\right)^{4}}

  2. Simplificamos:

    x4+6x21x6+3x4+3x2+1\frac{- x^{4} + 6 x^{2} - 1}{x^{6} + 3 x^{4} + 3 x^{2} + 1}


Respuesta:

x4+6x21x6+3x4+3x2+1\frac{- x^{4} + 6 x^{2} - 1}{x^{6} + 3 x^{4} + 3 x^{2} + 1}

Gráfica
02468-8-6-4-2-10102-2
Primera derivada [src]
        2      2 / 2    \
-1 + 3*x    4*x *\x  - 1/
--------- - -------------
        2             3  
/ 2    \      / 2    \   
\x  + 1/      \x  + 1/   
4x2(x21)(x2+1)3+3x21(x2+1)2- \frac{4 x^{2} \left(x^{2} - 1\right)}{\left(x^{2} + 1\right)^{3}} + \frac{3 x^{2} - 1}{\left(x^{2} + 1\right)^{2}}
Segunda derivada [src]
    /                                /         2 \\
    |                      /      2\ |      6*x  ||
    |                    2*\-1 + x /*|-1 + ------||
    |      /        2\               |          2||
    |    4*\-1 + 3*x /               \     1 + x /|
2*x*|3 - ------------- + -------------------------|
    |             2                     2         |
    \        1 + x                 1 + x          /
---------------------------------------------------
                             2                     
                     /     2\                      
                     \1 + x /                      
2x(2(x21)(6x2x2+11)x2+1+34(3x21)x2+1)(x2+1)2\frac{2 x \left(\frac{2 \left(x^{2} - 1\right) \left(\frac{6 x^{2}}{x^{2} + 1} - 1\right)}{x^{2} + 1} + 3 - \frac{4 \left(3 x^{2} - 1\right)}{x^{2} + 1}\right)}{\left(x^{2} + 1\right)^{2}}
Tercera derivada [src]
  /                           /         2 \                  /         2 \\
  |               /        2\ |      6*x  |      2 /      2\ |      8*x  ||
  |             2*\-1 + 3*x /*|-1 + ------|   4*x *\-1 + x /*|-3 + ------||
  |        2                  |          2|                  |          2||
  |    12*x                   \     1 + x /                  \     1 + x /|
6*|1 - ------ + --------------------------- - ----------------------------|
  |         2                   2                              2          |
  |    1 + x               1 + x                       /     2\           |
  \                                                    \1 + x /           /
---------------------------------------------------------------------------
                                         2                                 
                                 /     2\                                  
                                 \1 + x /                                  
6(4x2(x21)(8x2x2+13)(x2+1)212x2x2+1+1+2(3x21)(6x2x2+11)x2+1)(x2+1)2\frac{6 \left(- \frac{4 x^{2} \left(x^{2} - 1\right) \left(\frac{8 x^{2}}{x^{2} + 1} - 3\right)}{\left(x^{2} + 1\right)^{2}} - \frac{12 x^{2}}{x^{2} + 1} + 1 + \frac{2 \left(3 x^{2} - 1\right) \left(\frac{6 x^{2}}{x^{2} + 1} - 1\right)}{x^{2} + 1}\right)}{\left(x^{2} + 1\right)^{2}}
Gráfico
Derivada de x*(x^2-1)/(x^2+1)^2