Sr Examen

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y=x^3ln^2(sin^2x-tg^2x)

Derivada de y=x^3ln^2(sin^2x-tg^2x)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
 3    2/   2         2   \
x *log \sin (x) - tan (x)/
$$x^{3} \log{\left(\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)} \right)}^{2}$$
x^3*log(sin(x)^2 - tan(x)^2)^2
Solución detallada
  1. Se aplica la regla de la derivada de una multiplicación:

    ; calculamos :

    1. Según el principio, aplicamos: tenemos

    ; calculamos :

    1. Sustituimos .

    2. Según el principio, aplicamos: tenemos

    3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por :

      1. Sustituimos .

      2. Derivado es .

      3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por :

        1. diferenciamos miembro por miembro:

          1. Sustituimos .

          2. Según el principio, aplicamos: tenemos

          3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por :

            1. La derivada del seno es igual al coseno:

            Como resultado de la secuencia de reglas:

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

            1. Sustituimos .

            2. Según el principio, aplicamos: tenemos

            3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por :

              1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

              2. Se aplica la regla de la derivada parcial:

                y .

                Para calcular :

                1. La derivada del seno es igual al coseno:

                Para calcular :

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

                Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

              Como resultado de la secuencia de reglas:

            Entonces, como resultado:

          Como resultado de:

        Como resultado de la secuencia de reglas:

      Como resultado de la secuencia de reglas:

    Como resultado de:

  2. Simplificamos:


Respuesta:

Gráfica
Primera derivada [src]
                                  3 /  /         2   \                         \    /   2         2   \
   2    2/   2         2   \   2*x *\- \2 + 2*tan (x)/*tan(x) + 2*cos(x)*sin(x)/*log\sin (x) - tan (x)/
3*x *log \sin (x) - tan (x)/ + ------------------------------------------------------------------------
                                                             2         2                               
                                                          sin (x) - tan (x)                            
$$\frac{2 x^{3} \left(- \left(2 \tan^{2}{\left(x \right)} + 2\right) \tan{\left(x \right)} + 2 \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}\right) \log{\left(\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)} \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)}} + 3 x^{2} \log{\left(\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)} \right)}^{2}$$
Segunda derivada [src]
    /                                 /                                                                                                                                2                                           2                       \                                                                     \
    |                                 |/             2                                              \                            //       2   \                       \      //       2   \                       \     /   2         2   \|                                                                     |
    |                               2 ||/       2   \       2         2           2    /       2   \|    /   2         2   \   2*\\1 + tan (x)/*tan(x) - cos(x)*sin(x)/    2*\\1 + tan (x)/*tan(x) - cos(x)*sin(x)/ *log\sin (x) - tan (x)/|                                                                     |
    |                            2*x *|\\1 + tan (x)/  + sin (x) - cos (x) + 2*tan (x)*\1 + tan (x)//*log\sin (x) - tan (x)/ - ----------------------------------------- + ----------------------------------------------------------------|                                                                     |
    |                                 |                                                                                                       2         2                                            2         2                           |        //       2   \                       \    /   2         2   \|
    |     2/   2         2   \        \                                                                                                    sin (x) - tan (x)                                      sin (x) - tan (x)                        /   12*x*\\1 + tan (x)/*tan(x) - cos(x)*sin(x)/*log\sin (x) - tan (x)/|
2*x*|3*log \sin (x) - tan (x)/ - ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - ------------------------------------------------------------------|
    |                                                                                                                            2         2                                                                                                                              2         2                            |
    \                                                                                                                         sin (x) - tan (x)                                                                                                                        sin (x) - tan (x)                         /
$$2 x \left(- \frac{2 x^{2} \left(\frac{2 \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}\right)^{2} \log{\left(\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)} \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)}} - \frac{2 \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}\right)^{2}}{\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)}} + \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} + 2 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan^{2}{\left(x \right)} + \sin^{2}{\left(x \right)} - \cos^{2}{\left(x \right)}\right) \log{\left(\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)} \right)}\right)}{\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)}} - \frac{12 x \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}\right) \log{\left(\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)} \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)}} + 3 \log{\left(\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)} \right)}^{2}\right)$$
Tercera derivada [src]
  /                                                                                                                                                                                                                                                /                                          3                                                                                                                                         /             2                                              \                                           3                                                                   /             2                                              \                       \                                                                     \
  |                                  /                                                                                                                                2                                           2                       \        |    //       2   \                       \      /                                                       2       \                            //       2   \                       \ |/       2   \       2         2           2    /       2   \|     //       2   \                       \     /   2         2   \     //       2   \                       \ |/       2   \       2         2           2    /       2   \|    /   2         2   \|                                                                     |
  |                                  |/             2                                              \                            //       2   \                       \      //       2   \                       \     /   2         2   \|      3 |  6*\\1 + tan (x)/*tan(x) - cos(x)*sin(x)/      |   3    /       2   \                     /       2   \        |    /   2         2   \   3*\\1 + tan (x)/*tan(x) - cos(x)*sin(x)/*\\1 + tan (x)/  + sin (x) - cos (x) + 2*tan (x)*\1 + tan (x)//   4*\\1 + tan (x)/*tan(x) - cos(x)*sin(x)/ *log\sin (x) - tan (x)/   3*\\1 + tan (x)/*tan(x) - cos(x)*sin(x)/*\\1 + tan (x)/  + sin (x) - cos (x) + 2*tan (x)*\1 + tan (x)//*log\sin (x) - tan (x)/|                                                                     |
  |                                2 ||/       2   \       2         2           2    /       2   \|    /   2         2   \   2*\\1 + tan (x)/*tan(x) - cos(x)*sin(x)/    2*\\1 + tan (x)/*tan(x) - cos(x)*sin(x)/ *log\sin (x) - tan (x)/|   4*x *|- ----------------------------------------- + 2*\tan (x)*\1 + tan (x)/ + cos(x)*sin(x) + 2*\1 + tan (x)/ *tan(x)/*log\sin (x) - tan (x)/ - ------------------------------------------------------------------------------------------------------- + ---------------------------------------------------------------- + ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|                                                                     |
  |                            18*x *|\\1 + tan (x)/  + sin (x) - cos (x) + 2*tan (x)*\1 + tan (x)//*log\sin (x) - tan (x)/ - ----------------------------------------- + ----------------------------------------------------------------|        |                                2                                                                                                                                                        2         2                                                                                          2                                                                                  2         2                                                          |                                                                     |
  |                                  |                                                                                                       2         2                                            2         2                           |        |             /   2         2   \                                                                                                                                                      sin (x) - tan (x)                                                                    /   2         2   \                                                                                sin (x) - tan (x)                                                       |        //       2   \                       \    /   2         2   \|
  |     2/   2         2   \         \                                                                                                    sin (x) - tan (x)                                      sin (x) - tan (x)                        /        \             \sin (x) - tan (x)/                                                                                                                                                                                                                                           \sin (x) - tan (x)/                                                                                                                                                        /   36*x*\\1 + tan (x)/*tan(x) - cos(x)*sin(x)/*log\sin (x) - tan (x)/|
2*|3*log \sin (x) - tan (x)/ - ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - ------------------------------------------------------------------|
  |                                                                                                                            2         2                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             2         2                                                                                                                                                                                                                                                       2         2                            |
  \                                                                                                                         sin (x) - tan (x)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       sin (x) - tan (x)                                                                                                                                                                                                                                                 sin (x) - tan (x)                         /
$$2 \left(- \frac{4 x^{3} \left(\frac{4 \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}\right)^{3} \log{\left(\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)} \right)}}{\left(\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)}\right)^{2}} - \frac{6 \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}\right)^{3}}{\left(\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)}\right)^{2}} + \frac{3 \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}\right) \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} + 2 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan^{2}{\left(x \right)} + \sin^{2}{\left(x \right)} - \cos^{2}{\left(x \right)}\right) \log{\left(\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)} \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)}} - \frac{3 \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}\right) \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} + 2 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan^{2}{\left(x \right)} + \sin^{2}{\left(x \right)} - \cos^{2}{\left(x \right)}\right)}{\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)}} + 2 \left(2 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} \tan{\left(x \right)} + \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan^{3}{\left(x \right)} + \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}\right) \log{\left(\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)} \right)}\right)}{\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)}} - \frac{18 x^{2} \left(\frac{2 \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}\right)^{2} \log{\left(\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)} \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)}} - \frac{2 \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}\right)^{2}}{\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)}} + \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} + 2 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan^{2}{\left(x \right)} + \sin^{2}{\left(x \right)} - \cos^{2}{\left(x \right)}\right) \log{\left(\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)} \right)}\right)}{\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)}} - \frac{36 x \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} - \sin{\left(x \right)} \cos{\left(x \right)}\right) \log{\left(\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)} \right)}}{\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)}} + 3 \log{\left(\sin^{2}{\left(x \right)} - \tan^{2}{\left(x \right)} \right)}^{2}\right)$$
Gráfico
Derivada de y=x^3ln^2(sin^2x-tg^2x)