Sr Examen

Otras calculadoras


y=tg^4(5*e^-x+3sqrtx)

Derivada de y=tg^4(5*e^-x+3sqrtx)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
   4/   -x       ___\
tan \5*E   + 3*\/ x /
tan4(3x+5ex)\tan^{4}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)}
tan(5*E^(-x) + 3*sqrt(x))^4
Solución detallada
  1. Sustituimos u=tan(3x+5ex)u = \tan{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)}.

  2. Según el principio, aplicamos: u4u^{4} tenemos 4u34 u^{3}

  3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxtan(3x+5ex)\frac{d}{d x} \tan{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)}:

    1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

      tan(3x+5ex)=sin(3x+5ex)cos(3x+5ex)\tan{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)} = \frac{\sin{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)}}{\cos{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- 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(3x+5ex)f{\left(x \right)} = \sin{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)} y g(x)=cos(3x+5ex)g{\left(x \right)} = \cos{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)}.

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

      1. Sustituimos u=3x+5exu = 3 \sqrt{x} + 5 e^{- 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 ddx(3x+5ex)\frac{d}{d x} \left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x}\right):

        1. diferenciamos 3x+5ex3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} 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. Sustituimos u=xu = - x.

            2. Derivado eue^{u} es.

            3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx(x)\frac{d}{d x} \left(- x\right):

              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: 1-1

              Como resultado de la secuencia de reglas:

              ex- e^{- x}

            Entonces, como resultado: 5ex- 5 e^{- x}

          2. 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: x\sqrt{x} tenemos 12x\frac{1}{2 \sqrt{x}}

            Entonces, como resultado: 32x\frac{3}{2 \sqrt{x}}

          Como resultado de: 5ex+32x- 5 e^{- x} + \frac{3}{2 \sqrt{x}}

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        (5ex+32x)cos(3x+5ex)\left(- 5 e^{- x} + \frac{3}{2 \sqrt{x}}\right) \cos{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)}

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

      1. Sustituimos u=3x+5exu = 3 \sqrt{x} + 5 e^{- 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 ddx(3x+5ex)\frac{d}{d x} \left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x}\right):

        1. diferenciamos 3x+5ex3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} 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. Sustituimos u=xu = - x.

            2. Derivado eue^{u} es.

            3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx(x)\frac{d}{d x} \left(- x\right):

              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: 1-1

              Como resultado de la secuencia de reglas:

              ex- e^{- x}

            Entonces, como resultado: 5ex- 5 e^{- x}

          2. 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: x\sqrt{x} tenemos 12x\frac{1}{2 \sqrt{x}}

            Entonces, como resultado: 32x\frac{3}{2 \sqrt{x}}

          Como resultado de: 5ex+32x- 5 e^{- x} + \frac{3}{2 \sqrt{x}}

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        (5ex+32x)sin(3x+5ex)- \left(- 5 e^{- x} + \frac{3}{2 \sqrt{x}}\right) \sin{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)}

      Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

      (5ex+32x)sin2(3x+5ex)+(5ex+32x)cos2(3x+5ex)cos2(3x+5ex)\frac{\left(- 5 e^{- x} + \frac{3}{2 \sqrt{x}}\right) \sin^{2}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)} + \left(- 5 e^{- x} + \frac{3}{2 \sqrt{x}}\right) \cos^{2}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)}}{\cos^{2}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)}}

    Como resultado de la secuencia de reglas:

    4((5ex+32x)sin2(3x+5ex)+(5ex+32x)cos2(3x+5ex))tan3(3x+5ex)cos2(3x+5ex)\frac{4 \left(\left(- 5 e^{- x} + \frac{3}{2 \sqrt{x}}\right) \sin^{2}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)} + \left(- 5 e^{- x} + \frac{3}{2 \sqrt{x}}\right) \cos^{2}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)}\right) \tan^{3}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)}}{\cos^{2}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)}}

  4. Simplificamos:

    (20x+6ex)extan3(3x+5ex)xcos2(3x+5ex)\frac{\left(- 20 \sqrt{x} + 6 e^{x}\right) e^{- x} \tan^{3}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)}}{\sqrt{x} \cos^{2}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)}}


Respuesta:

(20x+6ex)extan3(3x+5ex)xcos2(3x+5ex)\frac{\left(- 20 \sqrt{x} + 6 e^{x}\right) e^{- x} \tan^{3}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)}}{\sqrt{x} \cos^{2}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-2000000020000000
Primera derivada [src]
     3/   -x       ___\ /       2/   -x       ___\\ /     -x      3   \
4*tan \5*E   + 3*\/ x /*\1 + tan \5*E   + 3*\/ x //*|- 5*e   + -------|
                                                    |              ___|
                                                    \          2*\/ x /
4(5ex+32x)(tan2(3x+5ex)+1)tan3(3x+5ex)4 \left(- 5 e^{- x} + \frac{3}{2 \sqrt{x}}\right) \left(\tan^{2}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)} + 1\right) \tan^{3}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)}
Segunda derivada [src]
                                                  /                                                             2                                             2                            \
   2/    ___      -x\ /       2/    ___      -x\\ |/   3         -x\    /    ___      -x\     /    3         -x\     2/    ___      -x\     /    3         -x\  /       2/    ___      -x\\|
tan \3*\/ x  + 5*e  /*\1 + tan \3*\/ x  + 5*e  //*||- ---- + 20*e  |*tan\3*\/ x  + 5*e  / + 2*|- ----- + 10*e  | *tan \3*\/ x  + 5*e  / + 3*|- ----- + 10*e  | *\1 + tan \3*\/ x  + 5*e  //|
                                                  ||   3/2         |                          |    ___         |                            |    ___         |                             |
                                                  \\  x            /                          \  \/ x          /                            \  \/ x          /                             /
(tan2(3x+5ex)+1)(3(10ex3x)2(tan2(3x+5ex)+1)+2(10ex3x)2tan2(3x+5ex)+(20ex3x32)tan(3x+5ex))tan2(3x+5ex)\left(\tan^{2}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)} + 1\right) \left(3 \left(10 e^{- x} - \frac{3}{\sqrt{x}}\right)^{2} \left(\tan^{2}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)} + 1\right) + 2 \left(10 e^{- x} - \frac{3}{\sqrt{x}}\right)^{2} \tan^{2}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)} + \left(20 e^{- x} - \frac{3}{x^{\frac{3}{2}}}\right) \tan{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)}\right) \tan^{2}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)}
Tercera derivada [src]
                             /                                                              3                                                      2                   3                                                                                       3                                                                                                                                            \                      
 /       2/    ___      -x\\ |   2/    ___      -x\ /   9         -x\     /    3         -x\     4/    ___      -x\     /       2/    ___      -x\\  /    3         -x\         3/    ___      -x\ /   3         -x\ /    3         -x\      /    3         -x\     2/    ___      -x\ /       2/    ___      -x\\     /       2/    ___      -x\\ /   3         -x\ /    3         -x\    /    ___      -x\|    /    ___      -x\ 
-\1 + tan \3*\/ x  + 5*e  //*|tan \3*\/ x  + 5*e  /*|- ---- + 40*e  | + 4*|- ----- + 10*e  | *tan \3*\/ x  + 5*e  / + 6*\1 + tan \3*\/ x  + 5*e  // *|- ----- + 10*e  |  + 6*tan \3*\/ x  + 5*e  /*|- ---- + 20*e  |*|- ----- + 10*e  | + 20*|- ----- + 10*e  | *tan \3*\/ x  + 5*e  /*\1 + tan \3*\/ x  + 5*e  // + 9*\1 + tan \3*\/ x  + 5*e  //*|- ---- + 20*e  |*|- ----- + 10*e  |*tan\3*\/ x  + 5*e  /|*tan\3*\/ x  + 5*e  / 
                             |                      |   5/2         |     |    ___         |                                                         |    ___         |                            |   3/2         | |    ___         |      |    ___         |                                                                                    |   3/2         | |    ___         |                     |                      
                             \                      \  x            /     \  \/ x          /                                                         \  \/ x          /                            \  x            / \  \/ x          /      \  \/ x          /                                                                                    \  x            / \  \/ x          /                     /                      
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                                                                                                                                                 2                                                                                                                                                                                                                 
(tan2(3x+5ex)+1)(6(10ex3x)3(tan2(3x+5ex)+1)2+20(10ex3x)3(tan2(3x+5ex)+1)tan2(3x+5ex)+4(10ex3x)3tan4(3x+5ex)+9(10ex3x)(20ex3x32)(tan2(3x+5ex)+1)tan(3x+5ex)+6(10ex3x)(20ex3x32)tan3(3x+5ex)+(40ex9x52)tan2(3x+5ex))tan(3x+5ex)2- \frac{\left(\tan^{2}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)} + 1\right) \left(6 \left(10 e^{- x} - \frac{3}{\sqrt{x}}\right)^{3} \left(\tan^{2}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)} + 1\right)^{2} + 20 \left(10 e^{- x} - \frac{3}{\sqrt{x}}\right)^{3} \left(\tan^{2}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)} + 1\right) \tan^{2}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)} + 4 \left(10 e^{- x} - \frac{3}{\sqrt{x}}\right)^{3} \tan^{4}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)} + 9 \left(10 e^{- x} - \frac{3}{\sqrt{x}}\right) \left(20 e^{- x} - \frac{3}{x^{\frac{3}{2}}}\right) \left(\tan^{2}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)} + 1\right) \tan{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)} + 6 \left(10 e^{- x} - \frac{3}{\sqrt{x}}\right) \left(20 e^{- x} - \frac{3}{x^{\frac{3}{2}}}\right) \tan^{3}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)} + \left(40 e^{- x} - \frac{9}{x^{\frac{5}{2}}}\right) \tan^{2}{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)}\right) \tan{\left(3 \sqrt{x} + 5 e^{- x} \right)}}{2}
Gráfico
Derivada de y=tg^4(5*e^-x+3sqrtx)