Sr Examen

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(е^cot5x)/(x+4)^3
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  • (е^cot5x)/(x+ cuatro)^ tres
  • (е en el grado cotangente de 5x) dividir por (x más 4) al cubo
  • (е en el grado cotangente de 5x) dividir por (x más cuatro) en el grado tres
  • (еcot5x)/(x+4)3
  • еcot5x/x+43
  • (е^cot5x)/(x+4)³
  • (е en el grado cot5x)/(x+4) en el grado 3
  • е^cot5x/x+4^3
  • (е^cot5x) dividir por (x+4)^3
  • Expresiones semejantes

  • (е^cot5x)/(x-4)^3

Derivada de (е^cot5x)/(x+4)^3

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
 cot(5*x)
E        
---------
        3
 (x + 4) 
ecot(5x)(x+4)3\frac{e^{\cot{\left(5 x \right)}}}{\left(x + 4\right)^{3}}
E^cot(5*x)/(x + 4)^3
Solución detallada
  1. 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)=ecot(5x)f{\left(x \right)} = e^{\cot{\left(5 x \right)}} y g(x)=(x+4)3g{\left(x \right)} = \left(x + 4\right)^{3}.

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

    1. Sustituimos u=cot(5x)u = \cot{\left(5 x \right)}.

    2. Derivado eue^{u} es.

    3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxcot(5x)\frac{d}{d x} \cot{\left(5 x \right)}:

      1. Hay varias formas de calcular esta derivada.

        Method #1

        1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

          cot(5x)=1tan(5x)\cot{\left(5 x \right)} = \frac{1}{\tan{\left(5 x \right)}}

        2. Sustituimos u=tan(5x)u = \tan{\left(5 x \right)}.

        3. Según el principio, aplicamos: 1u\frac{1}{u} tenemos 1u2- \frac{1}{u^{2}}

        4. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxtan(5x)\frac{d}{d x} \tan{\left(5 x \right)}:

          1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

            tan(5x)=sin(5x)cos(5x)\tan{\left(5 x \right)} = \frac{\sin{\left(5 x \right)}}{\cos{\left(5 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(5x)f{\left(x \right)} = \sin{\left(5 x \right)} y g(x)=cos(5x)g{\left(x \right)} = \cos{\left(5 x \right)}.

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

            1. Sustituimos u=5xu = 5 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 ddx5x\frac{d}{d x} 5 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: 55

              Como resultado de la secuencia de reglas:

              5cos(5x)5 \cos{\left(5 x \right)}

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

            1. Sustituimos u=5xu = 5 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 ddx5x\frac{d}{d x} 5 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: 55

              Como resultado de la secuencia de reglas:

              5sin(5x)- 5 \sin{\left(5 x \right)}

            Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

            5sin2(5x)+5cos2(5x)cos2(5x)\frac{5 \sin^{2}{\left(5 x \right)} + 5 \cos^{2}{\left(5 x \right)}}{\cos^{2}{\left(5 x \right)}}

          Como resultado de la secuencia de reglas:

          5sin2(5x)+5cos2(5x)cos2(5x)tan2(5x)- \frac{5 \sin^{2}{\left(5 x \right)} + 5 \cos^{2}{\left(5 x \right)}}{\cos^{2}{\left(5 x \right)} \tan^{2}{\left(5 x \right)}}

        Method #2

        1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

          cot(5x)=cos(5x)sin(5x)\cot{\left(5 x \right)} = \frac{\cos{\left(5 x \right)}}{\sin{\left(5 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)=cos(5x)f{\left(x \right)} = \cos{\left(5 x \right)} y g(x)=sin(5x)g{\left(x \right)} = \sin{\left(5 x \right)}.

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

          1. Sustituimos u=5xu = 5 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 ddx5x\frac{d}{d x} 5 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: 55

            Como resultado de la secuencia de reglas:

            5sin(5x)- 5 \sin{\left(5 x \right)}

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

          1. Sustituimos u=5xu = 5 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 ddx5x\frac{d}{d x} 5 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: 55

            Como resultado de la secuencia de reglas:

            5cos(5x)5 \cos{\left(5 x \right)}

          Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

          5sin2(5x)5cos2(5x)sin2(5x)\frac{- 5 \sin^{2}{\left(5 x \right)} - 5 \cos^{2}{\left(5 x \right)}}{\sin^{2}{\left(5 x \right)}}

      Como resultado de la secuencia de reglas:

      (5sin2(5x)+5cos2(5x))ecot(5x)cos2(5x)tan2(5x)- \frac{\left(5 \sin^{2}{\left(5 x \right)} + 5 \cos^{2}{\left(5 x \right)}\right) e^{\cot{\left(5 x \right)}}}{\cos^{2}{\left(5 x \right)} \tan^{2}{\left(5 x \right)}}

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

    1. Sustituimos u=x+4u = x + 4.

    2. Según el principio, aplicamos: u3u^{3} tenemos 3u23 u^{2}

    3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx(x+4)\frac{d}{d x} \left(x + 4\right):

      1. diferenciamos x+4x + 4 miembro por miembro:

        1. La derivada de una constante 44 es igual a cero.

        2. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

        Como resultado de: 11

      Como resultado de la secuencia de reglas:

      3(x+4)23 \left(x + 4\right)^{2}

    Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

    (x+4)3(5sin2(5x)+5cos2(5x))ecot(5x)cos2(5x)tan2(5x)3(x+4)2ecot(5x)(x+4)6\frac{- \frac{\left(x + 4\right)^{3} \left(5 \sin^{2}{\left(5 x \right)} + 5 \cos^{2}{\left(5 x \right)}\right) e^{\cot{\left(5 x \right)}}}{\cos^{2}{\left(5 x \right)} \tan^{2}{\left(5 x \right)}} - 3 \left(x + 4\right)^{2} e^{\cot{\left(5 x \right)}}}{\left(x + 4\right)^{6}}

  2. Simplificamos:

    (5xsin2(5x)+3+20sin2(5x))e1tan(5x)(x+4)4- \frac{\left(\frac{5 x}{\sin^{2}{\left(5 x \right)}} + 3 + \frac{20}{\sin^{2}{\left(5 x \right)}}\right) e^{\frac{1}{\tan{\left(5 x \right)}}}}{\left(x + 4\right)^{4}}


Respuesta:

(5xsin2(5x)+3+20sin2(5x))e1tan(5x)(x+4)4- \frac{\left(\frac{5 x}{\sin^{2}{\left(5 x \right)}} + 3 + \frac{20}{\sin^{2}{\left(5 x \right)}}\right) e^{\frac{1}{\tan{\left(5 x \right)}}}}{\left(x + 4\right)^{4}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-10000000000001000000000000
Primera derivada [src]
     cot(5*x)   /          2     \  cot(5*x)
  3*e           \-5 - 5*cot (5*x)/*e        
- ----------- + ----------------------------
           4                     3          
    (x + 4)               (x + 4)           
(5cot2(5x)5)ecot(5x)(x+4)33ecot(5x)(x+4)4\frac{\left(- 5 \cot^{2}{\left(5 x \right)} - 5\right) e^{\cot{\left(5 x \right)}}}{\left(x + 4\right)^{3}} - \frac{3 e^{\cot{\left(5 x \right)}}}{\left(x + 4\right)^{4}}
Segunda derivada [src]
/                                                                /       2     \\          
|   12         /       2     \ /       2                  \   30*\1 + cot (5*x)/|  cot(5*x)
|-------- + 25*\1 + cot (5*x)/*\1 + cot (5*x) + 2*cot(5*x)/ + ------------------|*e        
|       2                                                           4 + x       |          
\(4 + x)                                                                        /          
-------------------------------------------------------------------------------------------
                                                 3                                         
                                          (4 + x)                                          
(25(cot2(5x)+1)(cot2(5x)+2cot(5x)+1)+30(cot2(5x)+1)x+4+12(x+4)2)ecot(5x)(x+4)3\frac{\left(25 \left(\cot^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(5 x \right)} + 2 \cot{\left(5 x \right)} + 1\right) + \frac{30 \left(\cot^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right)}{x + 4} + \frac{12}{\left(x + 4\right)^{2}}\right) e^{\cot{\left(5 x \right)}}}{\left(x + 4\right)^{3}}
Tercera derivada [src]
   /                              /                   2                                           \      /       2     \      /       2     \ /       2                  \\          
   |   12         /       2     \ |    /       2     \         2          /       2     \         |   36*\1 + cot (5*x)/   45*\1 + cot (5*x)/*\1 + cot (5*x) + 2*cot(5*x)/|  cot(5*x)
-5*|-------- + 25*\1 + cot (5*x)/*\2 + \1 + cot (5*x)/  + 6*cot (5*x) + 6*\1 + cot (5*x)/*cot(5*x)/ + ------------------ + -----------------------------------------------|*e        
   |       3                                                                                                      2                             4 + x                     |          
   \(4 + x)                                                                                                (4 + x)                                                        /          
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                              3                                                                                      
                                                                                       (4 + x)                                                                                       
5(25(cot2(5x)+1)((cot2(5x)+1)2+6(cot2(5x)+1)cot(5x)+6cot2(5x)+2)+45(cot2(5x)+1)(cot2(5x)+2cot(5x)+1)x+4+36(cot2(5x)+1)(x+4)2+12(x+4)3)ecot(5x)(x+4)3- \frac{5 \left(25 \left(\cot^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right) \left(\left(\cot^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right)^{2} + 6 \left(\cot^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right) \cot{\left(5 x \right)} + 6 \cot^{2}{\left(5 x \right)} + 2\right) + \frac{45 \left(\cot^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(5 x \right)} + 2 \cot{\left(5 x \right)} + 1\right)}{x + 4} + \frac{36 \left(\cot^{2}{\left(5 x \right)} + 1\right)}{\left(x + 4\right)^{2}} + \frac{12}{\left(x + 4\right)^{3}}\right) e^{\cot{\left(5 x \right)}}}{\left(x + 4\right)^{3}}
Gráfico
Derivada de (е^cot5x)/(x+4)^3