Sr Examen

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

Derivada de y=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) 
  /  ---------- 
\/   1 - cos(x) 
$$\sqrt{\frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{1 - \cos{\left(x \right)}}}$$
sqrt((1 + cos(x))/(1 - cos(x)))
Solución detallada
  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:

  4. Simplificamos:


Respuesta:

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