Derivada de y=ctg^2t

1. Sustituimos $u = \cot{\left(t \right)}$.

2. Según el principio, aplicamos: $u^{2}$ tenemos $2 u$

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

   1. Hay varias formas de calcular esta derivada.

      Method #1

      1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

         $\cot{\left(t \right)} = \frac{1}{\tan{\left(t \right)}}$

      2. Sustituimos $u = \tan{\left(t \right)}$.

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

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

         1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

            $\tan{\left(t \right)} = \frac{\sin{\left(t \right)}}{\cos{\left(t \right)}}$

         2. Se aplica la regla de la derivada parcial:

            $\frac{d}{d t} \frac{f{\left(t \right)}}{g{\left(t \right)}} = \frac{- f{\left(t \right)} \frac{d}{d t} g{\left(t \right)} + g{\left(t \right)} \frac{d}{d t} f{\left(t \right)}}{g^{2}{\left(t \right)}}$

            $f{\left(t \right)} = \sin{\left(t \right)}$ y $g{\left(t \right)} = \cos{\left(t \right)}$.

            Para calcular $\frac{d}{d t} f{\left(t \right)}$:

            1. La derivada del seno es igual al coseno:

               $\frac{d}{d t} \sin{\left(t \right)} = \cos{\left(t \right)}$

            Para calcular $\frac{d}{d t} g{\left(t \right)}$:

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

               $\frac{d}{d t} \cos{\left(t \right)} = - \sin{\left(t \right)}$

            Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

            $\frac{\sin^{2}{\left(t \right)} + \cos^{2}{\left(t \right)}}{\cos^{2}{\left(t \right)}}$

         Como resultado de la secuencia de reglas:

         $- \frac{\sin^{2}{\left(t \right)} + \cos^{2}{\left(t \right)}}{\cos^{2}{\left(t \right)} \tan^{2}{\left(t \right)}}$

      Method #2

      1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

         $\cot{\left(t \right)} = \frac{\cos{\left(t \right)}}{\sin{\left(t \right)}}$

      2. Se aplica la regla de la derivada parcial:

         $\frac{d}{d t} \frac{f{\left(t \right)}}{g{\left(t \right)}} = \frac{- f{\left(t \right)} \frac{d}{d t} g{\left(t \right)} + g{\left(t \right)} \frac{d}{d t} f{\left(t \right)}}{g^{2}{\left(t \right)}}$

         $f{\left(t \right)} = \cos{\left(t \right)}$ y $g{\left(t \right)} = \sin{\left(t \right)}$.

         Para calcular $\frac{d}{d t} f{\left(t \right)}$:

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

            $\frac{d}{d t} \cos{\left(t \right)} = - \sin{\left(t \right)}$

         Para calcular $\frac{d}{d t} g{\left(t \right)}$:

         1. La derivada del seno es igual al coseno:

            $\frac{d}{d t} \sin{\left(t \right)} = \cos{\left(t \right)}$

         Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

         $\frac{- \sin^{2}{\left(t \right)} - \cos^{2}{\left(t \right)}}{\sin^{2}{\left(t \right)}}$

   Como resultado de la secuencia de reglas:

   $- \frac{2 \left(\sin^{2}{\left(t \right)} + \cos^{2}{\left(t \right)}\right) \cot{\left(t \right)}}{\cos^{2}{\left(t \right)} \tan^{2}{\left(t \right)}}$

4. Simplificamos:

   $- \frac{2 \cos{\left(t \right)}}{\sin^{3}{\left(t \right)}}$

Respuesta:

$- \frac{2 \cos{\left(t \right)}}{\sin^{3}{\left(t \right)}}$