Sr Examen

Derivada de cot(log(x))

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
cot(log(x))
cot(log(x))\cot{\left(\log{\left(x \right)} \right)}
cot(log(x))
Solución detallada
  1. Hay varias formas de calcular esta derivada.

    Method #1

    1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

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

    2. Sustituimos u=tan(log(x))u = \tan{\left(\log{\left(x \right)} \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(log(x))\frac{d}{d x} \tan{\left(\log{\left(x \right)} \right)}:

      1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

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

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

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

        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 ddxlog(x)\frac{d}{d x} \log{\left(x \right)}:

          1. Derivado log(x)\log{\left(x \right)} es 1x\frac{1}{x}.

          Como resultado de la secuencia de reglas:

          cos(log(x))x\frac{\cos{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{x}

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

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

        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 ddxlog(x)\frac{d}{d x} \log{\left(x \right)}:

          1. Derivado log(x)\log{\left(x \right)} es 1x\frac{1}{x}.

          Como resultado de la secuencia de reglas:

          sin(log(x))x- \frac{\sin{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{x}

        Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

        sin2(log(x))x+cos2(log(x))xcos2(log(x))\frac{\frac{\sin^{2}{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{x} + \frac{\cos^{2}{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{x}}{\cos^{2}{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}

      Como resultado de la secuencia de reglas:

      sin2(log(x))x+cos2(log(x))xcos2(log(x))tan2(log(x))- \frac{\frac{\sin^{2}{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{x} + \frac{\cos^{2}{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{x}}{\cos^{2}{\left(\log{\left(x \right)} \right)} \tan^{2}{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}

    Method #2

    1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

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

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

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

      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 ddxlog(x)\frac{d}{d x} \log{\left(x \right)}:

        1. Derivado log(x)\log{\left(x \right)} es 1x\frac{1}{x}.

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        sin(log(x))x- \frac{\sin{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{x}

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

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

      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 ddxlog(x)\frac{d}{d x} \log{\left(x \right)}:

        1. Derivado log(x)\log{\left(x \right)} es 1x\frac{1}{x}.

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        cos(log(x))x\frac{\cos{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{x}

      Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

      sin2(log(x))xcos2(log(x))xsin2(log(x))\frac{- \frac{\sin^{2}{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{x} - \frac{\cos^{2}{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}{x}}{\sin^{2}{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}

  2. Simplificamos:

    1xsin2(log(x))- \frac{1}{x \sin^{2}{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}


Respuesta:

1xsin2(log(x))- \frac{1}{x \sin^{2}{\left(\log{\left(x \right)} \right)}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-200100
Primera derivada [src]
        2        
-1 - cot (log(x))
-----------------
        x        
cot2(log(x))1x\frac{- \cot^{2}{\left(\log{\left(x \right)} \right)} - 1}{x}
Segunda derivada [src]
/       2        \                    
\1 + cot (log(x))/*(1 + 2*cot(log(x)))
--------------------------------------
                   2                  
                  x                   
(2cot(log(x))+1)(cot2(log(x))+1)x2\frac{\left(2 \cot{\left(\log{\left(x \right)} \right)} + 1\right) \left(\cot^{2}{\left(\log{\left(x \right)} \right)} + 1\right)}{x^{2}}
Tercera derivada [src]
   /       2        \ /         2                        \
-2*\1 + cot (log(x))/*\2 + 3*cot (log(x)) + 3*cot(log(x))/
----------------------------------------------------------
                             3                            
                            x                             
2(cot2(log(x))+1)(3cot2(log(x))+3cot(log(x))+2)x3- \frac{2 \left(\cot^{2}{\left(\log{\left(x \right)} \right)} + 1\right) \left(3 \cot^{2}{\left(\log{\left(x \right)} \right)} + 3 \cot{\left(\log{\left(x \right)} \right)} + 2\right)}{x^{3}}
Gráfico
Derivada de cot(log(x))