Sr Examen

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x(x+2)/(((x+1)(x^2+2x-2))^(2/3))

Derivada de x(x+2)/(((x+1)(x^2+2x-2))^(2/3))

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
         x*(x + 2)         
---------------------------
                        2/3
/        / 2          \\   
\(x + 1)*\x  + 2*x - 2//   
x(x+2)((x+1)((x2+2x)2))23\frac{x \left(x + 2\right)}{\left(\left(x + 1\right) \left(\left(x^{2} + 2 x\right) - 2\right)\right)^{\frac{2}{3}}}
(x*(x + 2))/((x + 1)*(x^2 + 2*x - 2))^(2/3)
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)=x(x+2)f{\left(x \right)} = x \left(x + 2\right) y g(x)=((x+1)(x2+2x2))23g{\left(x \right)} = \left(\left(x + 1\right) \left(x^{2} + 2 x - 2\right)\right)^{\frac{2}{3}}.

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

    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)=x+2g{\left(x \right)} = x + 2; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

      1. diferenciamos x+2x + 2 miembro por miembro:

        1. La derivada de una constante 22 es igual a cero.

        2. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

        Como resultado de: 11

      Como resultado de: 2x+22 x + 2

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

    1. Sustituimos u=(x+1)(x2+2x2)u = \left(x + 1\right) \left(x^{2} + 2 x - 2\right).

    2. Según el principio, aplicamos: u23u^{\frac{2}{3}} tenemos 23u3\frac{2}{3 \sqrt[3]{u}}

    3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx(x+1)(x2+2x2)\frac{d}{d x} \left(x + 1\right) \left(x^{2} + 2 x - 2\right):

      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)=x+1f{\left(x \right)} = x + 1; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

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

          1. La derivada de una constante 11 es igual a cero.

          2. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

          Como resultado de: 11

        g(x)=x2+2x2g{\left(x \right)} = x^{2} + 2 x - 2; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

        1. diferenciamos x2+2x2x^{2} + 2 x - 2 miembro por miembro:

          1. La derivada de una constante 2-2 es igual a cero.

          2. Según el principio, aplicamos: x2x^{2} tenemos 2x2 x

          3. 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: 22

          Como resultado de: 2x+22 x + 2

        Como resultado de: x2+2x+(x+1)(2x+2)2x^{2} + 2 x + \left(x + 1\right) \left(2 x + 2\right) - 2

      Como resultado de la secuencia de reglas:

      2(x2+2x+(x+1)(2x+2)2)3(x+1)(x2+2x2)3\frac{2 \left(x^{2} + 2 x + \left(x + 1\right) \left(2 x + 2\right) - 2\right)}{3 \sqrt[3]{\left(x + 1\right) \left(x^{2} + 2 x - 2\right)}}

    Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

    2x(x+2)(x2+2x+(x+1)(2x+2)2)3(x+1)(x2+2x2)3+((x+1)(x2+2x2))23(2x+2)((x+1)(x2+2x2))43\frac{- \frac{2 x \left(x + 2\right) \left(x^{2} + 2 x + \left(x + 1\right) \left(2 x + 2\right) - 2\right)}{3 \sqrt[3]{\left(x + 1\right) \left(x^{2} + 2 x - 2\right)}} + \left(\left(x + 1\right) \left(x^{2} + 2 x - 2\right)\right)^{\frac{2}{3}} \left(2 x + 2\right)}{\left(\left(x + 1\right) \left(x^{2} + 2 x - 2\right)\right)^{\frac{4}{3}}}

  2. Simplificamos:

    2x2+4x+4(x3+3x22)53- \frac{2 x^{2} + 4 x + 4}{\left(x^{3} + 3 x^{2} - 2\right)^{\frac{5}{3}}}


Respuesta:

2x2+4x+4(x3+3x22)53- \frac{2 x^{2} + 4 x + 4}{\left(x^{3} + 3 x^{2} - 2\right)^{\frac{5}{3}}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-50005000
Primera derivada [src]
                                        /         2                            \
                                        |  4   2*x    4*x   2*(2 + 2*x)*(x + 1)|
                              x*(x + 2)*|- - + ---- + --- + -------------------|
          2 + 2*x                       \  3    3      3             3         /
--------------------------- - --------------------------------------------------
                        2/3                           2/3                       
/        / 2          \\      /        / 2          \\            / 2          \
\(x + 1)*\x  + 2*x - 2//      \(x + 1)*\x  + 2*x - 2//   *(x + 1)*\x  + 2*x - 2/
x(x+2)(2x23+4x3+2(x+1)(2x+2)343)((x+1)((x2+2x)2))23(x+1)((x2+2x)2)+2x+2((x+1)((x2+2x)2))23- \frac{x \left(x + 2\right) \left(\frac{2 x^{2}}{3} + \frac{4 x}{3} + \frac{2 \left(x + 1\right) \left(2 x + 2\right)}{3} - \frac{4}{3}\right)}{\left(\left(x + 1\right) \left(\left(x^{2} + 2 x\right) - 2\right)\right)^{\frac{2}{3}} \left(x + 1\right) \left(\left(x^{2} + 2 x\right) - 2\right)} + \frac{2 x + 2}{\left(\left(x + 1\right) \left(\left(x^{2} + 2 x\right) - 2\right)\right)^{\frac{2}{3}}}
Segunda derivada [src]
  /                                               /                                                                                                      2\\
  |                                               |        /      2                  2\     /      2                  2\     /      2                  2\ ||
  |                                               |      3*\-2 + x  + 2*x + 2*(1 + x) /   6*\-2 + x  + 2*x + 2*(1 + x) /   2*\-2 + x  + 2*x + 2*(1 + x) / ||
  |                                     x*(2 + x)*|-18 + ------------------------------ + ------------------------------ + -------------------------------||
  |      /      2                  2\             |                        2                            2                             2 /      2      \   ||
  |    4*\-2 + x  + 2*x + 2*(1 + x) /             \                 (1 + x)                       -2 + x  + 2*x                (1 + x) *\-2 + x  + 2*x/   /|
2*|1 - ------------------------------ + -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
  |            /      2      \                                                             /      2      \                                                 |
  \          3*\-2 + x  + 2*x/                                                           9*\-2 + x  + 2*x/                                                 /
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                         2/3                                                                
                                                                /        /      2      \\                                                                   
                                                                \(1 + x)*\-2 + x  + 2*x//                                                                   
2(x(x+2)(18+6(x2+2x+2(x+1)22)x2+2x2+3(x2+2x+2(x+1)22)(x+1)2+2(x2+2x+2(x+1)22)2(x+1)2(x2+2x2))9(x2+2x2)+14(x2+2x+2(x+1)22)3(x2+2x2))((x+1)(x2+2x2))23\frac{2 \left(\frac{x \left(x + 2\right) \left(-18 + \frac{6 \left(x^{2} + 2 x + 2 \left(x + 1\right)^{2} - 2\right)}{x^{2} + 2 x - 2} + \frac{3 \left(x^{2} + 2 x + 2 \left(x + 1\right)^{2} - 2\right)}{\left(x + 1\right)^{2}} + \frac{2 \left(x^{2} + 2 x + 2 \left(x + 1\right)^{2} - 2\right)^{2}}{\left(x + 1\right)^{2} \left(x^{2} + 2 x - 2\right)}\right)}{9 \left(x^{2} + 2 x - 2\right)} + 1 - \frac{4 \left(x^{2} + 2 x + 2 \left(x + 1\right)^{2} - 2\right)}{3 \left(x^{2} + 2 x - 2\right)}\right)}{\left(\left(x + 1\right) \left(x^{2} + 2 x - 2\right)\right)^{\frac{2}{3}}}
Tercera derivada [src]
  /                                                                                                                                                             /                                                                                                                           3                                 2                                  2                                          \\
  |                                       /                                                                                                      2\             |                            /      2                  2\      /      2                  2\     /      2                  2\      /      2                  2\       /      2                  2\               /      2                  2\||
  |                                       |        /      2                  2\     /      2                  2\     /      2                  2\ |             |    27     108*(1 + x)    9*\-2 + x  + 2*x + 2*(1 + x) /   45*\-2 + x  + 2*x + 2*(1 + x) /   2*\-2 + x  + 2*x + 2*(1 + x) /    9*\-2 + x  + 2*x + 2*(1 + x) /    18*\-2 + x  + 2*x + 2*(1 + x) /    36*(1 + x)*\-2 + x  + 2*x + 2*(1 + x) /||
  |                                       |      3*\-2 + x  + 2*x + 2*(1 + x) /   6*\-2 + x  + 2*x + 2*(1 + x) /   2*\-2 + x  + 2*x + 2*(1 + x) / |   x*(2 + x)*|- ----- - ------------- + ------------------------------ - ------------------------------- + ------------------------------- + ------------------------------- + -------------------------------- + ---------------------------------------||
  |                               (1 + x)*|-18 + ------------------------------ + ------------------------------ + -------------------------------|             |  1 + x         2                           3                          /      2      \                                  2                 3 /      2      \                                 2                                  2           ||
  |        2                  2           |                        2                            2                             2 /      2      \   |             |          -2 + x  + 2*x              (1 + x)                   (1 + x)*\-2 + x  + 2*x/                 3 /      2      \           (1 + x) *\-2 + x  + 2*x/                  /      2      \                    /      2      \            ||
  |  -2 + x  + 2*x + 2*(1 + x)            \                 (1 + x)                       -2 + x  + 2*x                (1 + x) *\-2 + x  + 2*x/   /             \                                                                                                (1 + x) *\-2 + x  + 2*x/                                             (1 + x)*\-2 + x  + 2*x/                    \-2 + x  + 2*x/            /|
4*|- -------------------------- + ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
  \            1 + x                                                                      3                                                                                                                                                                                      27                                                                                                                          /
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                                                                                                                                          2/3                                                                                                                                                                                                 
                                                                                                                                                                                 /        /      2      \\    /      2      \                                                                                                                                                                                 
                                                                                                                                                                                 \(1 + x)*\-2 + x  + 2*x//   *\-2 + x  + 2*x/                                                                                                                                                                                 
4(x(x+2)(108(x+1)x2+2x2+36(x+1)(x2+2x+2(x+1)22)(x2+2x2)227x+145(x2+2x+2(x+1)22)(x+1)(x2+2x2)+18(x2+2x+2(x+1)22)2(x+1)(x2+2x2)2+9(x2+2x+2(x+1)22)(x+1)3+9(x2+2x+2(x+1)22)2(x+1)3(x2+2x2)+2(x2+2x+2(x+1)22)3(x+1)3(x2+2x2)2)27+(x+1)(18+6(x2+2x+2(x+1)22)x2+2x2+3(x2+2x+2(x+1)22)(x+1)2+2(x2+2x+2(x+1)22)2(x+1)2(x2+2x2))3x2+2x+2(x+1)22x+1)((x+1)(x2+2x2))23(x2+2x2)\frac{4 \left(- \frac{x \left(x + 2\right) \left(- \frac{108 \left(x + 1\right)}{x^{2} + 2 x - 2} + \frac{36 \left(x + 1\right) \left(x^{2} + 2 x + 2 \left(x + 1\right)^{2} - 2\right)}{\left(x^{2} + 2 x - 2\right)^{2}} - \frac{27}{x + 1} - \frac{45 \left(x^{2} + 2 x + 2 \left(x + 1\right)^{2} - 2\right)}{\left(x + 1\right) \left(x^{2} + 2 x - 2\right)} + \frac{18 \left(x^{2} + 2 x + 2 \left(x + 1\right)^{2} - 2\right)^{2}}{\left(x + 1\right) \left(x^{2} + 2 x - 2\right)^{2}} + \frac{9 \left(x^{2} + 2 x + 2 \left(x + 1\right)^{2} - 2\right)}{\left(x + 1\right)^{3}} + \frac{9 \left(x^{2} + 2 x + 2 \left(x + 1\right)^{2} - 2\right)^{2}}{\left(x + 1\right)^{3} \left(x^{2} + 2 x - 2\right)} + \frac{2 \left(x^{2} + 2 x + 2 \left(x + 1\right)^{2} - 2\right)^{3}}{\left(x + 1\right)^{3} \left(x^{2} + 2 x - 2\right)^{2}}\right)}{27} + \frac{\left(x + 1\right) \left(-18 + \frac{6 \left(x^{2} + 2 x + 2 \left(x + 1\right)^{2} - 2\right)}{x^{2} + 2 x - 2} + \frac{3 \left(x^{2} + 2 x + 2 \left(x + 1\right)^{2} - 2\right)}{\left(x + 1\right)^{2}} + \frac{2 \left(x^{2} + 2 x + 2 \left(x + 1\right)^{2} - 2\right)^{2}}{\left(x + 1\right)^{2} \left(x^{2} + 2 x - 2\right)}\right)}{3} - \frac{x^{2} + 2 x + 2 \left(x + 1\right)^{2} - 2}{x + 1}\right)}{\left(\left(x + 1\right) \left(x^{2} + 2 x - 2\right)\right)^{\frac{2}{3}} \left(x^{2} + 2 x - 2\right)}
Gráfico
Derivada de x(x+2)/(((x+1)(x^2+2x-2))^(2/3))