Sr Examen

Derivada de xtg(sqrt(x))

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     /  ___\
x*tan\\/ x /
xtan(x)x \tan{\left(\sqrt{x} \right)}
x*tan(sqrt(x))
Solución detallada
  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)=tan(x)g{\left(x \right)} = \tan{\left(\sqrt{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(\sqrt{x} \right)} = \frac{\sin{\left(\sqrt{x} \right)}}{\cos{\left(\sqrt{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(\sqrt{x} \right)} y g(x)=cos(x)g{\left(x \right)} = \cos{\left(\sqrt{x} \right)}.

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

      1. Sustituimos u=xu = \sqrt{x}.

      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 ddxx\frac{d}{d x} \sqrt{x}:

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

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        cos(x)2x\frac{\cos{\left(\sqrt{x} \right)}}{2 \sqrt{x}}

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

      1. Sustituimos u=xu = \sqrt{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 ddxx\frac{d}{d x} \sqrt{x}:

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

        Como resultado de la secuencia de reglas:

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

      Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

      sin2(x)2x+cos2(x)2xcos2(x)\frac{\frac{\sin^{2}{\left(\sqrt{x} \right)}}{2 \sqrt{x}} + \frac{\cos^{2}{\left(\sqrt{x} \right)}}{2 \sqrt{x}}}{\cos^{2}{\left(\sqrt{x} \right)}}

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

  2. Simplificamos:

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


Respuesta:

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

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-25002500
Primera derivada [src]
  ___ /       2/  ___\\             
\/ x *\1 + tan \\/ x //      /  ___\
----------------------- + tan\\/ x /
           2                        
x(tan2(x)+1)2+tan(x)\frac{\sqrt{x} \left(\tan^{2}{\left(\sqrt{x} \right)} + 1\right)}{2} + \tan{\left(\sqrt{x} \right)}
Segunda derivada [src]
/       2/  ___\\ /          /              /  ___\\\
|1   tan \\/ x /| |  4       |   1     2*tan\\/ x /||
|- + -----------|*|----- + x*|- ---- + ------------||
\4        4     / |  ___     |   3/2        x      ||
                  \\/ x      \  x                  //
(x(2tan(x)x1x32)+4x)(tan2(x)4+14)\left(x \left(\frac{2 \tan{\left(\sqrt{x} \right)}}{x} - \frac{1}{x^{\frac{3}{2}}}\right) + \frac{4}{\sqrt{x}}\right) \left(\frac{\tan^{2}{\left(\sqrt{x} \right)}}{4} + \frac{1}{4}\right)
Tercera derivada [src]
                  /           /            /  ___\     /       2/  ___\\        2/  ___\\         /  ___\\
/       2/  ___\\ |   6       | 3     6*tan\\/ x /   2*\1 + tan \\/ x //   4*tan \\/ x /|   12*tan\\/ x /|
\1 + tan \\/ x //*|- ---- + x*|---- - ------------ + ------------------- + -------------| + -------------|
                  |   3/2     | 5/2         2                 3/2                3/2    |         x      |
                  \  x        \x           x                 x                  x       /                /
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                    8                                                     
(tan2(x)+1)(x(6tan(x)x2+2(tan2(x)+1)x32+4tan2(x)x32+3x52)+12tan(x)x6x32)8\frac{\left(\tan^{2}{\left(\sqrt{x} \right)} + 1\right) \left(x \left(- \frac{6 \tan{\left(\sqrt{x} \right)}}{x^{2}} + \frac{2 \left(\tan^{2}{\left(\sqrt{x} \right)} + 1\right)}{x^{\frac{3}{2}}} + \frac{4 \tan^{2}{\left(\sqrt{x} \right)}}{x^{\frac{3}{2}}} + \frac{3}{x^{\frac{5}{2}}}\right) + \frac{12 \tan{\left(\sqrt{x} \right)}}{x} - \frac{6}{x^{\frac{3}{2}}}\right)}{8}
Gráfico
Derivada de xtg(sqrt(x))