Sr Examen

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y=-2*t*sin(t)+2*cos(t)/(t*cos(t)+sin(t))

Derivada de y=-2*t*sin(t)+2*cos(t)/(t*cos(t)+sin(t))

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                   2*cos(t)    
-2*t*sin(t) + -----------------
              t*cos(t) + sin(t)
2tsin(t)+2cos(t)tcos(t)+sin(t)- 2 t \sin{\left(t \right)} + \frac{2 \cos{\left(t \right)}}{t \cos{\left(t \right)} + \sin{\left(t \right)}}
(-2*t)*sin(t) + (2*cos(t))/(t*cos(t) + sin(t))
Solución detallada
  1. diferenciamos 2tsin(t)+2cos(t)tcos(t)+sin(t)- 2 t \sin{\left(t \right)} + \frac{2 \cos{\left(t \right)}}{t \cos{\left(t \right)} + \sin{\left(t \right)}} miembro por miembro:

    1. Se aplica la regla de la derivada de una multiplicación:

      ddtf(t)g(t)=f(t)ddtg(t)+g(t)ddtf(t)\frac{d}{d t} f{\left(t \right)} g{\left(t \right)} = f{\left(t \right)} \frac{d}{d t} g{\left(t \right)} + g{\left(t \right)} \frac{d}{d t} f{\left(t \right)}

      f(t)=2tf{\left(t \right)} = - 2 t; calculamos ddtf(t)\frac{d}{d t} f{\left(t \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. Según el principio, aplicamos: tt tenemos 11

        Entonces, como resultado: 2-2

      g(t)=sin(t)g{\left(t \right)} = \sin{\left(t \right)}; calculamos ddtg(t)\frac{d}{d t} g{\left(t \right)}:

      1. La derivada del seno es igual al coseno:

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

      Como resultado de: 2tcos(t)2sin(t)- 2 t \cos{\left(t \right)} - 2 \sin{\left(t \right)}

    2. Se aplica la regla de la derivada parcial:

      ddtf(t)g(t)=f(t)ddtg(t)+g(t)ddtf(t)g2(t)\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(t)=2cos(t)f{\left(t \right)} = 2 \cos{\left(t \right)} y g(t)=tcos(t)+sin(t)g{\left(t \right)} = t \cos{\left(t \right)} + \sin{\left(t \right)}.

      Para calcular ddtf(t)\frac{d}{d t} f{\left(t \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. La derivada del coseno es igual a menos el seno:

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

        Entonces, como resultado: 2sin(t)- 2 \sin{\left(t \right)}

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

      1. diferenciamos tcos(t)+sin(t)t \cos{\left(t \right)} + \sin{\left(t \right)} miembro por miembro:

        1. Se aplica la regla de la derivada de una multiplicación:

          ddtf(t)g(t)=f(t)ddtg(t)+g(t)ddtf(t)\frac{d}{d t} f{\left(t \right)} g{\left(t \right)} = f{\left(t \right)} \frac{d}{d t} g{\left(t \right)} + g{\left(t \right)} \frac{d}{d t} f{\left(t \right)}

          f(t)=tf{\left(t \right)} = t; calculamos ddtf(t)\frac{d}{d t} f{\left(t \right)}:

          1. Según el principio, aplicamos: tt tenemos 11

          g(t)=cos(t)g{\left(t \right)} = \cos{\left(t \right)}; calculamos ddtg(t)\frac{d}{d t} g{\left(t \right)}:

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

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

          Como resultado de: tsin(t)+cos(t)- t \sin{\left(t \right)} + \cos{\left(t \right)}

        2. La derivada del seno es igual al coseno:

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

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

      Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

      2(tsin(t)+2cos(t))cos(t)2(tcos(t)+sin(t))sin(t)(tcos(t)+sin(t))2\frac{- 2 \left(- t \sin{\left(t \right)} + 2 \cos{\left(t \right)}\right) \cos{\left(t \right)} - 2 \left(t \cos{\left(t \right)} + \sin{\left(t \right)}\right) \sin{\left(t \right)}}{\left(t \cos{\left(t \right)} + \sin{\left(t \right)}\right)^{2}}

    Como resultado de: 2tcos(t)2sin(t)+2(tsin(t)+2cos(t))cos(t)2(tcos(t)+sin(t))sin(t)(tcos(t)+sin(t))2- 2 t \cos{\left(t \right)} - 2 \sin{\left(t \right)} + \frac{- 2 \left(- t \sin{\left(t \right)} + 2 \cos{\left(t \right)}\right) \cos{\left(t \right)} - 2 \left(t \cos{\left(t \right)} + \sin{\left(t \right)}\right) \sin{\left(t \right)}}{\left(t \cos{\left(t \right)} + \sin{\left(t \right)}\right)^{2}}

  2. Simplificamos:

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


Respuesta:

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

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-2500025000
Primera derivada [src]
                              2*sin(t)       2*(-2*cos(t) + t*sin(t))*cos(t)
-2*sin(t) - 2*t*cos(t) - ----------------- + -------------------------------
                         t*cos(t) + sin(t)                            2     
                                                   (t*cos(t) + sin(t))      
2tcos(t)+2(tsin(t)2cos(t))cos(t)(tcos(t)+sin(t))22sin(t)2sin(t)tcos(t)+sin(t)- 2 t \cos{\left(t \right)} + \frac{2 \left(t \sin{\left(t \right)} - 2 \cos{\left(t \right)}\right) \cos{\left(t \right)}}{\left(t \cos{\left(t \right)} + \sin{\left(t \right)}\right)^{2}} - 2 \sin{\left(t \right)} - \frac{2 \sin{\left(t \right)}}{t \cos{\left(t \right)} + \sin{\left(t \right)}}
Segunda derivada [src]
  /                                                                                                                                    2       \
  |                             cos(t)        (3*sin(t) + t*cos(t))*cos(t)   2*(-2*cos(t) + t*sin(t))*sin(t)   2*(-2*cos(t) + t*sin(t)) *cos(t)|
2*|-2*cos(t) + t*sin(t) - ----------------- + ---------------------------- - ------------------------------- + --------------------------------|
  |                       t*cos(t) + sin(t)                          2                                2                                 3      |
  \                                               (t*cos(t) + sin(t))              (t*cos(t) + sin(t))               (t*cos(t) + sin(t))       /
2(tsin(t)+2(tsin(t)2cos(t))2cos(t)(tcos(t)+sin(t))32(tsin(t)2cos(t))sin(t)(tcos(t)+sin(t))22cos(t)cos(t)tcos(t)+sin(t)+(tcos(t)+3sin(t))cos(t)(tcos(t)+sin(t))2)2 \left(t \sin{\left(t \right)} + \frac{2 \left(t \sin{\left(t \right)} - 2 \cos{\left(t \right)}\right)^{2} \cos{\left(t \right)}}{\left(t \cos{\left(t \right)} + \sin{\left(t \right)}\right)^{3}} - \frac{2 \left(t \sin{\left(t \right)} - 2 \cos{\left(t \right)}\right) \sin{\left(t \right)}}{\left(t \cos{\left(t \right)} + \sin{\left(t \right)}\right)^{2}} - 2 \cos{\left(t \right)} - \frac{\cos{\left(t \right)}}{t \cos{\left(t \right)} + \sin{\left(t \right)}} + \frac{\left(t \cos{\left(t \right)} + 3 \sin{\left(t \right)}\right) \cos{\left(t \right)}}{\left(t \cos{\left(t \right)} + \sin{\left(t \right)}\right)^{2}}\right)
Tercera derivada [src]
  /                                                                                                  2                                                                                                     3                                                               \
  |                            sin(t)        (-4*cos(t) + t*sin(t))*cos(t)   6*(-2*cos(t) + t*sin(t)) *sin(t)   3*(-2*cos(t) + t*sin(t))*cos(t)   3*(3*sin(t) + t*cos(t))*sin(t)   6*(-2*cos(t) + t*sin(t)) *cos(t)   6*(-2*cos(t) + t*sin(t))*(3*sin(t) + t*cos(t))*cos(t)|
2*|3*sin(t) + t*cos(t) + ----------------- - ----------------------------- - -------------------------------- - ------------------------------- - ------------------------------ + -------------------------------- + -----------------------------------------------------|
  |                      t*cos(t) + sin(t)                           2                                3                                  2                                2                                 4                                             3                |
  \                                               (t*cos(t) + sin(t))              (t*cos(t) + sin(t))                (t*cos(t) + sin(t))              (t*cos(t) + sin(t))               (t*cos(t) + sin(t))                           (t*cos(t) + sin(t))                 /
2(tcos(t)(tsin(t)4cos(t))cos(t)(tcos(t)+sin(t))2+6(tsin(t)2cos(t))3cos(t)(tcos(t)+sin(t))46(tsin(t)2cos(t))2sin(t)(tcos(t)+sin(t))33(tsin(t)2cos(t))cos(t)(tcos(t)+sin(t))2+6(tsin(t)2cos(t))(tcos(t)+3sin(t))cos(t)(tcos(t)+sin(t))3+3sin(t)+sin(t)tcos(t)+sin(t)3(tcos(t)+3sin(t))sin(t)(tcos(t)+sin(t))2)2 \left(t \cos{\left(t \right)} - \frac{\left(t \sin{\left(t \right)} - 4 \cos{\left(t \right)}\right) \cos{\left(t \right)}}{\left(t \cos{\left(t \right)} + \sin{\left(t \right)}\right)^{2}} + \frac{6 \left(t \sin{\left(t \right)} - 2 \cos{\left(t \right)}\right)^{3} \cos{\left(t \right)}}{\left(t \cos{\left(t \right)} + \sin{\left(t \right)}\right)^{4}} - \frac{6 \left(t \sin{\left(t \right)} - 2 \cos{\left(t \right)}\right)^{2} \sin{\left(t \right)}}{\left(t \cos{\left(t \right)} + \sin{\left(t \right)}\right)^{3}} - \frac{3 \left(t \sin{\left(t \right)} - 2 \cos{\left(t \right)}\right) \cos{\left(t \right)}}{\left(t \cos{\left(t \right)} + \sin{\left(t \right)}\right)^{2}} + \frac{6 \left(t \sin{\left(t \right)} - 2 \cos{\left(t \right)}\right) \left(t \cos{\left(t \right)} + 3 \sin{\left(t \right)}\right) \cos{\left(t \right)}}{\left(t \cos{\left(t \right)} + \sin{\left(t \right)}\right)^{3}} + 3 \sin{\left(t \right)} + \frac{\sin{\left(t \right)}}{t \cos{\left(t \right)} + \sin{\left(t \right)}} - \frac{3 \left(t \cos{\left(t \right)} + 3 \sin{\left(t \right)}\right) \sin{\left(t \right)}}{\left(t \cos{\left(t \right)} + \sin{\left(t \right)}\right)^{2}}\right)
Gráfico
Derivada de y=-2*t*sin(t)+2*cos(t)/(t*cos(t)+sin(t))