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y=tg^2(arccos(3x^2+8x))

Derivada de y=tg^2(arccos(3x^2+8x))

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
   2/    /   2      \\
tan \acos\3*x  + 8*x//
tan2(acos(3x2+8x))\tan^{2}{\left(\operatorname{acos}{\left(3 x^{2} + 8 x \right)} \right)}
tan(acos(3*x^2 + 8*x))^2
Solución detallada
  1. Sustituimos u=tan(acos(3x2+8x))u = \tan{\left(\operatorname{acos}{\left(3 x^{2} + 8 x \right)} \right)}.

  2. Según el principio, aplicamos: u2u^{2} tenemos 2u2 u

  3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxtan(acos(3x2+8x))\frac{d}{d x} \tan{\left(\operatorname{acos}{\left(3 x^{2} + 8 x \right)} \right)}:

    1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

      tan(acos(3x2+8x))=1(3x2+8x)23x2+8x\tan{\left(\operatorname{acos}{\left(3 x^{2} + 8 x \right)} \right)} = \frac{\sqrt{1 - \left(3 x^{2} + 8 x\right)^{2}}}{3 x^{2} + 8 x}

    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)=1(3x2+8x)2f{\left(x \right)} = \sqrt{1 - \left(3 x^{2} + 8 x\right)^{2}} y g(x)=3x2+8xg{\left(x \right)} = 3 x^{2} + 8 x.

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

      1. Sustituimos u=1(3x2+8x)2u = 1 - \left(3 x^{2} + 8 x\right)^{2}.

      2. Según el principio, aplicamos: u\sqrt{u} tenemos 12u\frac{1}{2 \sqrt{u}}

      3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx(1(3x2+8x)2)\frac{d}{d x} \left(1 - \left(3 x^{2} + 8 x\right)^{2}\right):

        1. diferenciamos 1(3x2+8x)21 - \left(3 x^{2} + 8 x\right)^{2} miembro por miembro:

          1. La derivada de una constante 11 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. Sustituimos u=3x2+8xu = 3 x^{2} + 8 x.

            2. Según el principio, aplicamos: u2u^{2} tenemos 2u2 u

            3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx(3x2+8x)\frac{d}{d x} \left(3 x^{2} + 8 x\right):

              1. diferenciamos 3x2+8x3 x^{2} + 8 x miembro por miembro:

                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: x2x^{2} tenemos 2x2 x

                  Entonces, como resultado: 6x6 x

                2. 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: 88

                Como resultado de: 6x+86 x + 8

              Como resultado de la secuencia de reglas:

              (6x+8)(6x2+16x)\left(6 x + 8\right) \left(6 x^{2} + 16 x\right)

            Entonces, como resultado: (6x+8)(6x2+16x)- \left(6 x + 8\right) \left(6 x^{2} + 16 x\right)

          Como resultado de: (6x+8)(6x2+16x)- \left(6 x + 8\right) \left(6 x^{2} + 16 x\right)

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        (6x+8)(6x2+16x)21(3x2+8x)2- \frac{\left(6 x + 8\right) \left(6 x^{2} + 16 x\right)}{2 \sqrt{1 - \left(3 x^{2} + 8 x\right)^{2}}}

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

      1. diferenciamos 3x2+8x3 x^{2} + 8 x miembro por miembro:

        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: x2x^{2} tenemos 2x2 x

          Entonces, como resultado: 6x6 x

        2. 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: 88

        Como resultado de: 6x+86 x + 8

      Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

      1(3x2+8x)2(6x+8)(6x+8)(3x2+8x)(6x2+16x)21(3x2+8x)2(3x2+8x)2\frac{- \sqrt{1 - \left(3 x^{2} + 8 x\right)^{2}} \left(6 x + 8\right) - \frac{\left(6 x + 8\right) \left(3 x^{2} + 8 x\right) \left(6 x^{2} + 16 x\right)}{2 \sqrt{1 - \left(3 x^{2} + 8 x\right)^{2}}}}{\left(3 x^{2} + 8 x\right)^{2}}

    Como resultado de la secuencia de reglas:

    2(1(3x2+8x)2(6x+8)(6x+8)(3x2+8x)(6x2+16x)21(3x2+8x)2)tan(acos(3x2+8x))(3x2+8x)2\frac{2 \left(- \sqrt{1 - \left(3 x^{2} + 8 x\right)^{2}} \left(6 x + 8\right) - \frac{\left(6 x + 8\right) \left(3 x^{2} + 8 x\right) \left(6 x^{2} + 16 x\right)}{2 \sqrt{1 - \left(3 x^{2} + 8 x\right)^{2}}}\right) \tan{\left(\operatorname{acos}{\left(3 x^{2} + 8 x \right)} \right)}}{\left(3 x^{2} + 8 x\right)^{2}}

  4. Simplificamos:

    12x+16x3(3x+8)3- \frac{12 x + 16}{x^{3} \left(3 x + 8\right)^{3}}


Respuesta:

12x+16x3(3x+8)3- \frac{12 x + 16}{x^{3} \left(3 x + 8\right)^{3}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-200200
Primera derivada [src]
   /       2/    /   2      \\\              /    /   2      \\
-2*\1 + tan \acos\3*x  + 8*x///*(8 + 6*x)*tan\acos\3*x  + 8*x//
---------------------------------------------------------------
                        ___________________                    
                       /                 2                     
                      /      /   2      \                      
                    \/   1 - \3*x  + 8*x/                      
2(6x+8)(tan2(acos(3x2+8x))+1)tan(acos(3x2+8x))1(3x2+8x)2- \frac{2 \left(6 x + 8\right) \left(\tan^{2}{\left(\operatorname{acos}{\left(3 x^{2} + 8 x \right)} \right)} + 1\right) \tan{\left(\operatorname{acos}{\left(3 x^{2} + 8 x \right)} \right)}}{\sqrt{1 - \left(3 x^{2} + 8 x\right)^{2}}}
Segunda derivada [src]
                           /                                               /         2          2\                                     \
                           |                                             2 |    1 - x *(8 + 3*x) |                                     |
                           |                                  2*(4 + 3*x) *|1 + -----------------|                                     |
   /         2          2\ |              2                                |       2          2  |               2 /     2          2\ |
   |    1 - x *(8 + 3*x) | |   2*(4 + 3*x)           3                     \      x *(8 + 3*x)   /    4*(4 + 3*x) *\1 - x *(8 + 3*x) / |
-4*|1 + -----------------|*|----------------- + ----------- + ------------------------------------ + ----------------------------------|
   |       2          2  | |     2          2   x*(8 + 3*x)                  2          2             2 /      2          2\          2|
   \      x *(8 + 3*x)   / \1 - x *(8 + 3*x)                           -1 + x *(8 + 3*x)             x *\-1 + x *(8 + 3*x) /*(8 + 3*x) /
4(1+x2(3x+8)2+1x2(3x+8)2)(2(1+x2(3x+8)2+1x2(3x+8)2)(3x+4)2x2(3x+8)21+2(3x+4)2x2(3x+8)2+1+3x(3x+8)+4(3x+4)2(x2(3x+8)2+1)x2(3x+8)2(x2(3x+8)21))- 4 \left(1 + \frac{- x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2} + 1}{x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2}}\right) \left(\frac{2 \left(1 + \frac{- x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2} + 1}{x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2}}\right) \left(3 x + 4\right)^{2}}{x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2} - 1} + \frac{2 \left(3 x + 4\right)^{2}}{- x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2} + 1} + \frac{3}{x \left(3 x + 8\right)} + \frac{4 \left(3 x + 4\right)^{2} \left(- x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2} + 1\right)}{x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2} \left(x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2} - 1\right)}\right)
Tercera derivada [src]
                                    /                        /         2          2\                                                                                                                                   /         2          2\                  /         2          2\                                              \
                                    |                        |    1 - x *(8 + 3*x) |                                                                                                                                 2 |    1 - x *(8 + 3*x) |                2 |    1 - x *(8 + 3*x) |                                              |
                                    |                      9*|1 + -----------------|                                                                                                                     16*(4 + 3*x) *|1 + -----------------|   6*x*(4 + 3*x) *|1 + -----------------|*(8 + 3*x)                                    |
  /         2          2\           |                        |       2          2  |               2            /     2          2\                      2                                  2                          |       2          2  |                  |       2          2  |                         2 /     2          2\|
  |    1 - x *(8 + 3*x) |           |          9             \      x *(8 + 3*x)   /    8*(4 + 3*x)          18*\1 - x *(8 + 3*x) /         6*x*(4 + 3*x) *(8 + 3*x)             2*(4 + 3*x)                           \      x *(8 + 3*x)   /                  \      x *(8 + 3*x)   /             12*(4 + 3*x) *\1 - x *(8 + 3*x) /|
8*|1 + -----------------|*(4 + 3*x)*|- ----------------- - ------------------------- - ------------- - ---------------------------------- - ------------------------ - ------------------------------- - ------------------------------------- + ------------------------------------------------ + ---------------------------------|
  |       2          2  |           |       2          2             2          2       3          3    2 /      2          2\          2                        2       /     2          2\                  /     2          2\                                                 2                                       2          |
  \      x *(8 + 3*x)   /           |  1 - x *(8 + 3*x)        -1 + x *(8 + 3*x)       x *(8 + 3*x)    x *\-1 + x *(8 + 3*x) /*(8 + 3*x)      /     2          2\      x*\1 - x *(8 + 3*x) /*(8 + 3*x)      x*\1 - x *(8 + 3*x) /*(8 + 3*x)                   /      2          2\                    /      2          2\           |
                                    \                                                                                                         \1 - x *(8 + 3*x) /                                                                                             \-1 + x *(8 + 3*x) /                  x*\-1 + x *(8 + 3*x) / *(8 + 3*x)/
8(1+x2(3x+8)2+1x2(3x+8)2)(3x+4)(6x(1+x2(3x+8)2+1x2(3x+8)2)(3x+4)2(3x+8)(x2(3x+8)21)26x(3x+4)2(3x+8)(x2(3x+8)2+1)29(1+x2(3x+8)2+1x2(3x+8)2)x2(3x+8)219x2(3x+8)2+116(1+x2(3x+8)2+1x2(3x+8)2)(3x+4)2x(3x+8)(x2(3x+8)2+1)+12(3x+4)2(x2(3x+8)2+1)x(3x+8)(x2(3x+8)21)22(3x+4)2x(3x+8)(x2(3x+8)2+1)18(x2(3x+8)2+1)x2(3x+8)2(x2(3x+8)21)8(3x+4)2x3(3x+8)3)8 \left(1 + \frac{- x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2} + 1}{x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2}}\right) \left(3 x + 4\right) \left(\frac{6 x \left(1 + \frac{- x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2} + 1}{x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2}}\right) \left(3 x + 4\right)^{2} \left(3 x + 8\right)}{\left(x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2} - 1\right)^{2}} - \frac{6 x \left(3 x + 4\right)^{2} \left(3 x + 8\right)}{\left(- x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2} + 1\right)^{2}} - \frac{9 \left(1 + \frac{- x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2} + 1}{x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2}}\right)}{x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2} - 1} - \frac{9}{- x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2} + 1} - \frac{16 \left(1 + \frac{- x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2} + 1}{x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2}}\right) \left(3 x + 4\right)^{2}}{x \left(3 x + 8\right) \left(- x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2} + 1\right)} + \frac{12 \left(3 x + 4\right)^{2} \left(- x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2} + 1\right)}{x \left(3 x + 8\right) \left(x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2} - 1\right)^{2}} - \frac{2 \left(3 x + 4\right)^{2}}{x \left(3 x + 8\right) \left(- x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2} + 1\right)} - \frac{18 \left(- x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2} + 1\right)}{x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2} \left(x^{2} \left(3 x + 8\right)^{2} - 1\right)} - \frac{8 \left(3 x + 4\right)^{2}}{x^{3} \left(3 x + 8\right)^{3}}\right)
Gráfico
Derivada de y=tg^2(arccos(3x^2+8x))