Sr Examen

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y=sqrt(2x-cos2x)+(x^2tgx)

Derivada de y=sqrt(2x-cos2x)+(x^2tgx)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  ________________    2       
\/ 2*x - cos(2*x)  + x *tan(x)
x2tan(x)+2xcos(2x)x^{2} \tan{\left(x \right)} + \sqrt{2 x - \cos{\left(2 x \right)}}
sqrt(2*x - cos(2*x)) + x^2*tan(x)
Solución detallada
  1. diferenciamos x2tan(x)+2xcos(2x)x^{2} \tan{\left(x \right)} + \sqrt{2 x - \cos{\left(2 x \right)}} miembro por miembro:

    1. Sustituimos u=2xcos(2x)u = 2 x - \cos{\left(2 x \right)}.

    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(2xcos(2x))\frac{d}{d x} \left(2 x - \cos{\left(2 x \right)}\right):

      1. diferenciamos 2xcos(2x)2 x - \cos{\left(2 x \right)} miembro por miembro:

        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: xx tenemos 11

          Entonces, como resultado: 22

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

          1. Sustituimos u=2xu = 2 x.

          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 ddx2x\frac{d}{d x} 2 x:

            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: xx tenemos 11

              Entonces, como resultado: 22

            Como resultado de la secuencia de reglas:

            2sin(2x)- 2 \sin{\left(2 x \right)}

          Entonces, como resultado: 2sin(2x)2 \sin{\left(2 x \right)}

        Como resultado de: 2sin(2x)+22 \sin{\left(2 x \right)} + 2

      Como resultado de la secuencia de reglas:

      2sin(2x)+222xcos(2x)\frac{2 \sin{\left(2 x \right)} + 2}{2 \sqrt{2 x - \cos{\left(2 x \right)}}}

    4. 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)=x2f{\left(x \right)} = x^{2}; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

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

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

      1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

        tan(x)=sin(x)cos(x)\tan{\left(x \right)} = \frac{\sin{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \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(x)f{\left(x \right)} = \sin{\left(x \right)} y g(x)=cos(x)g{\left(x \right)} = \cos{\left(x \right)}.

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

        1. La derivada del seno es igual al coseno:

          ddxsin(x)=cos(x)\frac{d}{d x} \sin{\left(x \right)} = \cos{\left(x \right)}

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

        1. La derivada del coseno es igual a menos el seno:

          ddxcos(x)=sin(x)\frac{d}{d x} \cos{\left(x \right)} = - \sin{\left(x \right)}

        Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

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

      Como resultado de: x2(sin2(x)+cos2(x))cos2(x)+2xtan(x)\frac{x^{2} \left(\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right)}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + 2 x \tan{\left(x \right)}

    Como resultado de: x2(sin2(x)+cos2(x))cos2(x)+2xtan(x)+2sin(2x)+222xcos(2x)\frac{x^{2} \left(\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right)}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + 2 x \tan{\left(x \right)} + \frac{2 \sin{\left(2 x \right)} + 2}{2 \sqrt{2 x - \cos{\left(2 x \right)}}}

  2. Simplificamos:

    x2cos2(x)+xsin(2x)cos2(x)+sin(2x)2xcos(2x)+12xcos(2x)\frac{x^{2}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + \frac{x \sin{\left(2 x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{\sqrt{2 x - \cos{\left(2 x \right)}}} + \frac{1}{\sqrt{2 x - \cos{\left(2 x \right)}}}


Respuesta:

x2cos2(x)+xsin(2x)cos2(x)+sin(2x)2xcos(2x)+12xcos(2x)\frac{x^{2}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + \frac{x \sin{\left(2 x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{\sqrt{2 x - \cos{\left(2 x \right)}}} + \frac{1}{\sqrt{2 x - \cos{\left(2 x \right)}}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-2000020000
Primera derivada [src]
 2 /       2   \      1 + sin(2*x)                
x *\1 + tan (x)/ + ------------------ + 2*x*tan(x)
                     ________________             
                   \/ 2*x - cos(2*x)              
x2(tan2(x)+1)+2xtan(x)+sin(2x)+12xcos(2x)x^{2} \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) + 2 x \tan{\left(x \right)} + \frac{\sin{\left(2 x \right)} + 1}{\sqrt{2 x - \cos{\left(2 x \right)}}}
Segunda derivada [src]
                           2                                                                         
             (1 + sin(2*x))            2*cos(2*x)           /       2   \      2 /       2   \       
2*tan(x) - -------------------- + ------------------- + 4*x*\1 + tan (x)/ + 2*x *\1 + tan (x)/*tan(x)
                            3/2     _________________                                                
           (-cos(2*x) + 2*x)      \/ -cos(2*x) + 2*x                                                 
2x2(tan2(x)+1)tan(x)+4x(tan2(x)+1)+2tan(x)+2cos(2x)2xcos(2x)(sin(2x)+1)2(2xcos(2x))322 x^{2} \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} + 4 x \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) + 2 \tan{\left(x \right)} + \frac{2 \cos{\left(2 x \right)}}{\sqrt{2 x - \cos{\left(2 x \right)}}} - \frac{\left(\sin{\left(2 x \right)} + 1\right)^{2}}{\left(2 x - \cos{\left(2 x \right)}\right)^{\frac{3}{2}}}
Tercera derivada [src]
                                                        2                    3                                                                                       
         2           4*sin(2*x)          2 /       2   \     3*(1 + sin(2*x))      6*(1 + sin(2*x))*cos(2*x)      2    2    /       2   \        /       2   \       
6 + 6*tan (x) - ------------------- + 2*x *\1 + tan (x)/  + -------------------- - ------------------------- + 4*x *tan (x)*\1 + tan (x)/ + 12*x*\1 + tan (x)/*tan(x)
                  _________________                                          5/2                       3/2                                                           
                \/ -cos(2*x) + 2*x                          (-cos(2*x) + 2*x)         (-cos(2*x) + 2*x)                                                              
2x2(tan2(x)+1)2+4x2(tan2(x)+1)tan2(x)+12x(tan2(x)+1)tan(x)+6tan2(x)+64sin(2x)2xcos(2x)6(sin(2x)+1)cos(2x)(2xcos(2x))32+3(sin(2x)+1)3(2xcos(2x))522 x^{2} \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} + 4 x^{2} \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan^{2}{\left(x \right)} + 12 x \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} + 6 \tan^{2}{\left(x \right)} + 6 - \frac{4 \sin{\left(2 x \right)}}{\sqrt{2 x - \cos{\left(2 x \right)}}} - \frac{6 \left(\sin{\left(2 x \right)} + 1\right) \cos{\left(2 x \right)}}{\left(2 x - \cos{\left(2 x \right)}\right)^{\frac{3}{2}}} + \frac{3 \left(\sin{\left(2 x \right)} + 1\right)^{3}}{\left(2 x - \cos{\left(2 x \right)}\right)^{\frac{5}{2}}}
Gráfico
Derivada de y=sqrt(2x-cos2x)+(x^2tgx)