Sr Examen

Derivada de y=cosx*sin2x+tgx*3x

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
cos(x)*sin(2*x) + tan(x)*3*x
x3tan(x)+sin(2x)cos(x)x 3 \tan{\left(x \right)} + \sin{\left(2 x \right)} \cos{\left(x \right)}
cos(x)*sin(2*x) + (tan(x)*3)*x
Solución detallada
  1. diferenciamos x3tan(x)+sin(2x)cos(x)x 3 \tan{\left(x \right)} + \sin{\left(2 x \right)} \cos{\left(x \right)} miembro por miembro:

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

      1. La derivada del coseno es igual a menos el seno:

        ddxcos(x)=sin(x)\frac{d}{d x} \cos{\left(x \right)} = - \sin{\left(x \right)}

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

      1. Sustituimos u=2xu = 2 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 ddx2x\frac{d}{d x} 2 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: 22

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        2cos(2x)2 \cos{\left(2 x \right)}

      Como resultado de: sin(x)sin(2x)+2cos(x)cos(2x)- \sin{\left(x \right)} \sin{\left(2 x \right)} + 2 \cos{\left(x \right)} \cos{\left(2 x \right)}

    2. 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)=3tan(x)f{\left(x \right)} = 3 \tan{\left(x \right)}; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\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. Reescribimos las funciones para diferenciar:

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

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

          1. La derivada del seno es igual al coseno:

            ddxsin(x)=cos(x)\frac{d}{d x} \sin{\left(x \right)} = \cos{\left(x \right)}

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

          1. La derivada del coseno es igual a menos el seno:

            ddxcos(x)=sin(x)\frac{d}{d x} \cos{\left(x \right)} = - \sin{\left(x \right)}

          Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

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

        Entonces, como resultado: 3(sin2(x)+cos2(x))cos2(x)\frac{3 \left(\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right)}{\cos^{2}{\left(x \right)}}

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

      1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

      Como resultado de: 3x(sin2(x)+cos2(x))cos2(x)+3tan(x)\frac{3 x \left(\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right)}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + 3 \tan{\left(x \right)}

    Como resultado de: 3x(sin2(x)+cos2(x))cos2(x)sin(x)sin(2x)+2cos(x)cos(2x)+3tan(x)\frac{3 x \left(\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right)}{\cos^{2}{\left(x \right)}} - \sin{\left(x \right)} \sin{\left(2 x \right)} + 2 \cos{\left(x \right)} \cos{\left(2 x \right)} + 3 \tan{\left(x \right)}

  2. Simplificamos:

    3xcos2(x)+cos(x)2+3cos(3x)2+3tan(x)\frac{3 x}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + \frac{\cos{\left(x \right)}}{2} + \frac{3 \cos{\left(3 x \right)}}{2} + 3 \tan{\left(x \right)}


Respuesta:

3xcos2(x)+cos(x)2+3cos(3x)2+3tan(x)\frac{3 x}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + \frac{\cos{\left(x \right)}}{2} + \frac{3 \cos{\left(3 x \right)}}{2} + 3 \tan{\left(x \right)}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-2500025000
Primera derivada [src]
  /         2   \                                                 
x*\3 + 3*tan (x)/ + tan(x)*3 - sin(x)*sin(2*x) + 2*cos(x)*cos(2*x)
x(3tan2(x)+3)sin(x)sin(2x)+2cos(x)cos(2x)+3tan(x)x \left(3 \tan^{2}{\left(x \right)} + 3\right) - \sin{\left(x \right)} \sin{\left(2 x \right)} + 2 \cos{\left(x \right)} \cos{\left(2 x \right)} + 3 \tan{\left(x \right)}
Segunda derivada [src]
         2                                                  /       2   \       
6 + 6*tan (x) - 5*cos(x)*sin(2*x) - 4*cos(2*x)*sin(x) + 6*x*\1 + tan (x)/*tan(x)
6x(tan2(x)+1)tan(x)4sin(x)cos(2x)5sin(2x)cos(x)+6tan2(x)+66 x \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} - 4 \sin{\left(x \right)} \cos{\left(2 x \right)} - 5 \sin{\left(2 x \right)} \cos{\left(x \right)} + 6 \tan^{2}{\left(x \right)} + 6
Tercera derivada [src]
                                       2                                                                            
                          /       2   \                            /       2   \                  2    /       2   \
-14*cos(x)*cos(2*x) + 6*x*\1 + tan (x)/  + 13*sin(x)*sin(2*x) + 18*\1 + tan (x)/*tan(x) + 12*x*tan (x)*\1 + tan (x)/
6x(tan2(x)+1)2+12x(tan2(x)+1)tan2(x)+18(tan2(x)+1)tan(x)+13sin(x)sin(2x)14cos(x)cos(2x)6 x \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right)^{2} + 12 x \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan^{2}{\left(x \right)} + 18 \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} + 13 \sin{\left(x \right)} \sin{\left(2 x \right)} - 14 \cos{\left(x \right)} \cos{\left(2 x \right)}
Gráfico
Derivada de y=cosx*sin2x+tgx*3x