Sr Examen

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y=ln*sqrt((1+cosx)/(1-cosx))

Derivada de y=ln*sqrt((1+cosx)/(1-cosx))

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
           ____________
          / 1 + cos(x) 
log(x)*  /  ---------- 
       \/   1 - cos(x) 
$$\sqrt{\frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{1 - \cos{\left(x \right)}}} \log{\left(x \right)}$$
log(x)*sqrt((1 + cos(x))/(1 - cos(x)))
Solución detallada
  1. Se aplica la regla de la derivada de una multiplicación:

    ; calculamos :

    1. Derivado es .

    ; calculamos :

    1. Sustituimos .

    2. Según el principio, aplicamos: tenemos

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

      1. Se aplica la regla de la derivada parcial:

        y .

        Para calcular :

        1. diferenciamos miembro por miembro:

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

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

          Como resultado de:

        Para calcular :

        1. diferenciamos miembro por miembro:

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

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

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

            Entonces, como resultado:

          Como resultado de:

        Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

      Como resultado de la secuencia de reglas:

    Como resultado de:

  2. Simplificamos:


Respuesta:

Gráfica
Primera derivada [src]
                       ____________                                                             
    ____________      / 1 + cos(x)               /      sin(x)       (1 + cos(x))*sin(x)\       
   / 1 + cos(x)      /  ---------- *(1 - cos(x))*|- -------------- - -------------------|*log(x)
  /  ----------    \/   1 - cos(x)               |  2*(1 - cos(x))                   2  |       
\/   1 - cos(x)                                  \                     2*(1 - cos(x))   /       
---------------- + -----------------------------------------------------------------------------
       x                                             1 + cos(x)                                 
$$\frac{\sqrt{\frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{1 - \cos{\left(x \right)}}} \left(1 - \cos{\left(x \right)}\right) \left(- \frac{\sin{\left(x \right)}}{2 \left(1 - \cos{\left(x \right)}\right)} - \frac{\left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \sin{\left(x \right)}}{2 \left(1 - \cos{\left(x \right)}\right)^{2}}\right) \log{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} + 1} + \frac{\sqrt{\frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{1 - \cos{\left(x \right)}}}}{x}$$
Segunda derivada [src]
                     /       /                                           2                                                                                                                     \                                  \
                     |       |                          /     1 + cos(x)\     2           2    /     1 + cos(x)\        2    /     1 + cos(x)\                                                 |                                  |
                     |       |                  2       |1 - -----------| *sin (x)   2*sin (x)*|1 - -----------|   2*sin (x)*|1 - -----------|                                2                |                                  |
                     |       |             4*sin (x)    \    -1 + cos(x)/                      \    -1 + cos(x)/             \    -1 + cos(x)/   2*(1 + cos(x))*cos(x)   4*sin (x)*(1 + cos(x))|                                  |
                     |       |-2*cos(x) - ----------- + -------------------------- - --------------------------- + --------------------------- + --------------------- + ----------------------|*log(x)   /     1 + cos(x)\       |
    ________________ |       |            -1 + cos(x)           1 + cos(x)                    1 + cos(x)                   -1 + cos(x)                -1 + cos(x)                         2    |          |1 - -----------|*sin(x)|
   / -(1 + cos(x))   |  1    \                                                                                                                                               (-1 + cos(x))     /          \    -1 + cos(x)/       |
  /  -------------- *|- -- + -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - ------------------------|
\/    -1 + cos(x)    |   2                                                                                 4*(1 + cos(x))                                                                                      x*(1 + cos(x))     |
                     \  x                                                                                                                                                                                                         /
$$\sqrt{- \frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\cos{\left(x \right)} - 1}} \left(\frac{\left(\frac{\left(1 - \frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\cos{\left(x \right)} - 1}\right)^{2} \sin^{2}{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} + 1} - \frac{2 \left(1 - \frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\cos{\left(x \right)} - 1}\right) \sin^{2}{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} + 1} + \frac{2 \left(1 - \frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\cos{\left(x \right)} - 1}\right) \sin^{2}{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1} - 2 \cos{\left(x \right)} + \frac{2 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \cos{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1} - \frac{4 \sin^{2}{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1} + \frac{4 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \sin^{2}{\left(x \right)}}{\left(\cos{\left(x \right)} - 1\right)^{2}}\right) \log{\left(x \right)}}{4 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right)} - \frac{\left(1 - \frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\cos{\left(x \right)} - 1}\right) \sin{\left(x \right)}}{x \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right)} - \frac{1}{x^{2}}\right)$$
Tercera derivada [src]
                     /                                                                                                                                                                             /       /      2                                  2                         \                      /      2                                  2                         \                                                                                                                                                                     /      2                                  2                         \                                                                                                                                                     \                                           \
                     |       /                                           2                                                                                                                     \   |       | 2*sin (x)    (1 + cos(x))*cos(x)   2*sin (x)*(1 + cos(x))         |                      | 2*sin (x)    (1 + cos(x))*cos(x)   2*sin (x)*(1 + cos(x))         |                                                   3                                                                                 2             /     1 + cos(x)\ | 2*sin (x)    (1 + cos(x))*cos(x)   2*sin (x)*(1 + cos(x))         |                                                                                                                                            2        |                                           |
                     |       |                          /     1 + cos(x)\     2           2    /     1 + cos(x)\        2    /     1 + cos(x)\                                                 |   |     8*|----------- - ------------------- - ---------------------- + cos(x)|                    8*|----------- - ------------------- - ---------------------- + cos(x)|                                  /     1 + cos(x)\     2                                                           /     1 + cos(x)\     2      6*|1 - -----------|*|----------- - ------------------- - ---------------------- + cos(x)|     /     1 + cos(x)\            /     1 + cos(x)\               2    /     1 + cos(x)\        2    /     1 + cos(x)\     /     1 + cos(x)\     2   |                                           |
                     |       |                  2       |1 - -----------| *sin (x)   2*sin (x)*|1 - -----------|   2*sin (x)*|1 - -----------|                                2                |   |       |-1 + cos(x)       -1 + cos(x)                        2             |                      |-1 + cos(x)       -1 + cos(x)                        2             |                         2        |1 - -----------| *sin (x)         2                                            6*|1 - -----------| *sin (x)     \    -1 + cos(x)/ |-1 + cos(x)       -1 + cos(x)                        2             |   4*|1 - -----------|*cos(x)   4*|1 - -----------|*cos(x)   8*sin (x)*|1 - -----------|   8*sin (x)*|1 - -----------|   6*|1 - -----------| *sin (x)|                                           |
                     |       |             4*sin (x)    \    -1 + cos(x)/                      \    -1 + cos(x)/             \    -1 + cos(x)/   2*(1 + cos(x))*cos(x)   4*sin (x)*(1 + cos(x))|   |       \                                        (-1 + cos(x))              /   4*(1 + cos(x))     \                                        (-1 + cos(x))              /    24*cos(x)      24*sin (x)     \    -1 + cos(x)/            24*sin (x)*(1 + cos(x))   24*(1 + cos(x))*cos(x)     \    -1 + cos(x)/                                \                                        (-1 + cos(x))              /     \    -1 + cos(x)/            \    -1 + cos(x)/                    \    -1 + cos(x)/             \    -1 + cos(x)/     \    -1 + cos(x)/         |                                           |
                     |     3*|-2*cos(x) - ----------- + -------------------------- - --------------------------- + --------------------------- + --------------------- + ----------------------|   |-4 - ----------------------------------------------------------------------- + -------------- + ----------------------------------------------------------------------- + ----------- + -------------- + -------------------------- - ----------------------- - ---------------------- - ---------------------------- - ----------------------------------------------------------------------------------------- - -------------------------- + -------------------------- + --------------------------- - --------------------------- + ----------------------------|*log(x)*sin(x)     /     1 + cos(x)\       |
    ________________ |       |            -1 + cos(x)           1 + cos(x)                    1 + cos(x)                   -1 + cos(x)                -1 + cos(x)                         2    |   |                                   -1 + cos(x)                                  -1 + cos(x)                                    1 + cos(x)                                 -1 + cos(x)                2                     2                            3                        2                          2                                                   1 + cos(x)                                                 -1 + cos(x)                   1 + cos(x)                              2           (1 + cos(x))*(-1 + cos(x))    (1 + cos(x))*(-1 + cos(x)) |                 3*|1 - -----------|*sin(x)|
   / -(1 + cos(x))   |2      \                                                                                                                                               (-1 + cos(x))     /   \                                                                                                                                                                                        (-1 + cos(x))          (1 + cos(x))                (-1 + cos(x))            (-1 + cos(x))               (1 + cos(x))                                                                                                                                                                         (1 + cos(x))                                                                     /                   \    -1 + cos(x)/       |
  /  -------------- *|-- + --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- + --------------------------|
\/    -1 + cos(x)    | 3                                                                              4*x*(1 + cos(x))                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 8*(1 + cos(x))                                                                                                                                                                                                                                                                                              2                  |
                     \x                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         2*x *(1 + cos(x))     /
$$\sqrt{- \frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\cos{\left(x \right)} - 1}} \left(- \frac{\left(\frac{\left(1 - \frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\cos{\left(x \right)} - 1}\right)^{3} \sin^{2}{\left(x \right)}}{\left(\cos{\left(x \right)} + 1\right)^{2}} - \frac{6 \left(1 - \frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\cos{\left(x \right)} - 1}\right)^{2} \sin^{2}{\left(x \right)}}{\left(\cos{\left(x \right)} + 1\right)^{2}} + \frac{6 \left(1 - \frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\cos{\left(x \right)} - 1}\right)^{2} \sin^{2}{\left(x \right)}}{\left(\cos{\left(x \right)} - 1\right) \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right)} - \frac{6 \left(1 - \frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\cos{\left(x \right)} - 1}\right) \left(\cos{\left(x \right)} - \frac{\left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \cos{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1} + \frac{2 \sin^{2}{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1} - \frac{2 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \sin^{2}{\left(x \right)}}{\left(\cos{\left(x \right)} - 1\right)^{2}}\right)}{\cos{\left(x \right)} + 1} + \frac{4 \left(1 - \frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\cos{\left(x \right)} - 1}\right) \cos{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} + 1} + \frac{8 \left(1 - \frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\cos{\left(x \right)} - 1}\right) \sin^{2}{\left(x \right)}}{\left(\cos{\left(x \right)} + 1\right)^{2}} - \frac{4 \left(1 - \frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\cos{\left(x \right)} - 1}\right) \cos{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1} - \frac{8 \left(1 - \frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\cos{\left(x \right)} - 1}\right) \sin^{2}{\left(x \right)}}{\left(\cos{\left(x \right)} - 1\right) \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right)} - 4 + \frac{8 \left(\cos{\left(x \right)} - \frac{\left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \cos{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1} + \frac{2 \sin^{2}{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1} - \frac{2 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \sin^{2}{\left(x \right)}}{\left(\cos{\left(x \right)} - 1\right)^{2}}\right)}{\cos{\left(x \right)} + 1} + \frac{4 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right)}{\cos{\left(x \right)} - 1} - \frac{8 \left(\cos{\left(x \right)} - \frac{\left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \cos{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1} + \frac{2 \sin^{2}{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1} - \frac{2 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \sin^{2}{\left(x \right)}}{\left(\cos{\left(x \right)} - 1\right)^{2}}\right)}{\cos{\left(x \right)} - 1} + \frac{24 \cos{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1} - \frac{24 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \cos{\left(x \right)}}{\left(\cos{\left(x \right)} - 1\right)^{2}} + \frac{24 \sin^{2}{\left(x \right)}}{\left(\cos{\left(x \right)} - 1\right)^{2}} - \frac{24 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \sin^{2}{\left(x \right)}}{\left(\cos{\left(x \right)} - 1\right)^{3}}\right) \log{\left(x \right)} \sin{\left(x \right)}}{8 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right)} + \frac{3 \left(\frac{\left(1 - \frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\cos{\left(x \right)} - 1}\right)^{2} \sin^{2}{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} + 1} - \frac{2 \left(1 - \frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\cos{\left(x \right)} - 1}\right) \sin^{2}{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} + 1} + \frac{2 \left(1 - \frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\cos{\left(x \right)} - 1}\right) \sin^{2}{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1} - 2 \cos{\left(x \right)} + \frac{2 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \cos{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1} - \frac{4 \sin^{2}{\left(x \right)}}{\cos{\left(x \right)} - 1} + \frac{4 \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right) \sin^{2}{\left(x \right)}}{\left(\cos{\left(x \right)} - 1\right)^{2}}\right)}{4 x \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right)} + \frac{3 \left(1 - \frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{\cos{\left(x \right)} - 1}\right) \sin{\left(x \right)}}{2 x^{2} \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right)} + \frac{2}{x^{3}}\right)$$
Gráfico
Derivada de y=ln*sqrt((1+cosx)/(1-cosx))