Sr Examen

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y=x^6*(1+2x)^3*(1-2x)^2*sqrt(1+x)*(x-9)

Derivada de y=x^6*(1+2x)^3*(1-2x)^2*sqrt(1+x)*(x-9)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
 6          3          2   _______        
x *(1 + 2*x) *(1 - 2*x) *\/ 1 + x *(x - 9)
x6(2x+1)3(12x)2x+1(x9)x^{6} \left(2 x + 1\right)^{3} \left(1 - 2 x\right)^{2} \sqrt{x + 1} \left(x - 9\right)
(((x^6*(1 + 2*x)^3)*(1 - 2*x)^2)*sqrt(1 + x))*(x - 9)
Solución detallada
  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)=x6(2x+1)3(12x)2x+1f{\left(x \right)} = x^{6} \left(2 x + 1\right)^{3} \left(1 - 2 x\right)^{2} \sqrt{x + 1}; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

    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)=x6(2x+1)3(12x)2f{\left(x \right)} = x^{6} \left(2 x + 1\right)^{3} \left(1 - 2 x\right)^{2}; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

      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)=x6(2x+1)3f{\left(x \right)} = x^{6} \left(2 x + 1\right)^{3}; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

        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)=x6f{\left(x \right)} = x^{6}; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

          1. Según el principio, aplicamos: x6x^{6} tenemos 6x56 x^{5}

          g(x)=(2x+1)3g{\left(x \right)} = \left(2 x + 1\right)^{3}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

          1. Sustituimos u=2x+1u = 2 x + 1.

          2. Según el principio, aplicamos: u3u^{3} tenemos 3u23 u^{2}

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

            1. diferenciamos 2x+12 x + 1 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. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

                Entonces, como resultado: 22

              Como resultado de: 22

            Como resultado de la secuencia de reglas:

            6(2x+1)26 \left(2 x + 1\right)^{2}

          Como resultado de: 6x6(2x+1)2+6x5(2x+1)36 x^{6} \left(2 x + 1\right)^{2} + 6 x^{5} \left(2 x + 1\right)^{3}

        g(x)=(12x)2g{\left(x \right)} = \left(1 - 2 x\right)^{2}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

        1. Sustituimos u=12xu = 1 - 2 x.

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

        3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx(12x)\frac{d}{d x} \left(1 - 2 x\right):

          1. diferenciamos 12x1 - 2 x 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. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

              Entonces, como resultado: 2-2

            Como resultado de: 2-2

          Como resultado de la secuencia de reglas:

          8x48 x - 4

        Como resultado de: x6(2x+1)3(8x4)+(12x)2(6x6(2x+1)2+6x5(2x+1)3)x^{6} \left(2 x + 1\right)^{3} \left(8 x - 4\right) + \left(1 - 2 x\right)^{2} \left(6 x^{6} \left(2 x + 1\right)^{2} + 6 x^{5} \left(2 x + 1\right)^{3}\right)

      g(x)=x+1g{\left(x \right)} = \sqrt{x + 1}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

      1. Sustituimos u=x+1u = x + 1.

      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(x+1)\frac{d}{d x} \left(x + 1\right):

        1. diferenciamos x+1x + 1 miembro por miembro:

          1. La derivada de una constante 11 es igual a cero.

          2. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

          Como resultado de: 11

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        12x+1\frac{1}{2 \sqrt{x + 1}}

      Como resultado de: x6(12x)2(2x+1)32x+1+x+1(x6(2x+1)3(8x4)+(12x)2(6x6(2x+1)2+6x5(2x+1)3))\frac{x^{6} \left(1 - 2 x\right)^{2} \left(2 x + 1\right)^{3}}{2 \sqrt{x + 1}} + \sqrt{x + 1} \left(x^{6} \left(2 x + 1\right)^{3} \left(8 x - 4\right) + \left(1 - 2 x\right)^{2} \left(6 x^{6} \left(2 x + 1\right)^{2} + 6 x^{5} \left(2 x + 1\right)^{3}\right)\right)

    g(x)=x9g{\left(x \right)} = x - 9; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

    1. diferenciamos x9x - 9 miembro por miembro:

      1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

      2. La derivada de una constante 9-9 es igual a cero.

      Como resultado de: 11

    Como resultado de: x6(2x+1)3(12x)2x+1+(x9)(x6(12x)2(2x+1)32x+1+x+1(x6(2x+1)3(8x4)+(12x)2(6x6(2x+1)2+6x5(2x+1)3)))x^{6} \left(2 x + 1\right)^{3} \left(1 - 2 x\right)^{2} \sqrt{x + 1} + \left(x - 9\right) \left(\frac{x^{6} \left(1 - 2 x\right)^{2} \left(2 x + 1\right)^{3}}{2 \sqrt{x + 1}} + \sqrt{x + 1} \left(x^{6} \left(2 x + 1\right)^{3} \left(8 x - 4\right) + \left(1 - 2 x\right)^{2} \left(6 x^{6} \left(2 x + 1\right)^{2} + 6 x^{5} \left(2 x + 1\right)^{3}\right)\right)\right)

  2. Simplificamos:

    x5(800x75488x69344x5616x4+3706x3+929x2355x108)2x+1\frac{x^{5} \left(800 x^{7} - 5488 x^{6} - 9344 x^{5} - 616 x^{4} + 3706 x^{3} + 929 x^{2} - 355 x - 108\right)}{2 \sqrt{x + 1}}


Respuesta:

x5(800x75488x69344x5616x4+3706x3+929x2355x108)2x+1\frac{x^{5} \left(800 x^{7} - 5488 x^{6} - 9344 x^{5} - 616 x^{4} + 3706 x^{3} + 929 x^{2} - 355 x - 108\right)}{2 \sqrt{x + 1}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-2500000000000025000000000000
Primera derivada [src]
                                             /                                                                                         6          2          3\
 6          3          2   _______           |  _______ /         2 /   5          3      6          2\    6          3           \   x *(1 - 2*x) *(1 + 2*x) |
x *(1 + 2*x) *(1 - 2*x) *\/ 1 + x  + (x - 9)*|\/ 1 + x *\(1 - 2*x) *\6*x *(1 + 2*x)  + 6*x *(1 + 2*x) / + x *(1 + 2*x) *(-4 + 8*x)/ + ------------------------|
                                             |                                                                                                  _______       |
                                             \                                                                                              2*\/ 1 + x        /
x6(2x+1)3(12x)2x+1+(x9)(x6(12x)2(2x+1)32x+1+x+1(x6(2x+1)3(8x4)+(12x)2(6x6(2x+1)2+6x5(2x+1)3)))x^{6} \left(2 x + 1\right)^{3} \left(1 - 2 x\right)^{2} \sqrt{x + 1} + \left(x - 9\right) \left(\frac{x^{6} \left(1 - 2 x\right)^{2} \left(2 x + 1\right)^{3}}{2 \sqrt{x + 1}} + \sqrt{x + 1} \left(x^{6} \left(2 x + 1\right)^{3} \left(8 x - 4\right) + \left(1 - 2 x\right)^{2} \left(6 x^{6} \left(2 x + 1\right)^{2} + 6 x^{5} \left(2 x + 1\right)^{3}\right)\right)\right)
Segunda derivada [src]
             /         /                                                                                                                              2          2           2                                                                    \                                                                                                          \
             |         |    _______ /            2 /   2              2                 \      2          2                                      \   x *(1 + 2*x) *(-1 + 2*x)    8*x*(1 + 2*x)*(-1 + 2*x)*(2*x*(1 + 2*x) + 3*(1 + 3*x)*(-1 + 2*x))|                                                                                                          |
             |(-9 + x)*|8*\/ 1 + x *\3*(-1 + 2*x) *\4*x  + 5*(1 + 2*x)  + 12*x*(1 + 2*x)/ + 4*x *(1 + 2*x)  + 24*x*(1 + 2*x)*(1 + 3*x)*(-1 + 2*x)/ - ------------------------- + -----------------------------------------------------------------|                                                                                                          |
             |         |                                                                                                                                            3/2                                        _______                            |    2          2           2                                                                              |
 4           |         \                                                                                                                                     (1 + x)                                         \/ 1 + x                             /   x *(1 + 2*x) *(-1 + 2*x)          _______                                                              |
x *(1 + 2*x)*|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- + ------------------------- + 4*x*\/ 1 + x *(1 + 2*x)*(-1 + 2*x)*(2*x*(1 + 2*x) + 3*(1 + 3*x)*(-1 + 2*x))|
             |                                                                                                                  4                                                                                                                               _______                                                                                      |
             \                                                                                                                                                                                                                                                \/ 1 + x                                                                                       /
x4(2x+1)(x2(2x1)2(2x+1)2x+1+4xx+1(2x1)(2x+1)(2x(2x+1)+3(2x1)(3x+1))+(x9)(x2(2x1)2(2x+1)2(x+1)32+8x(2x1)(2x+1)(2x(2x+1)+3(2x1)(3x+1))x+1+8x+1(4x2(2x+1)2+24x(2x1)(2x+1)(3x+1)+3(2x1)2(4x2+12x(2x+1)+5(2x+1)2)))4)x^{4} \left(2 x + 1\right) \left(\frac{x^{2} \left(2 x - 1\right)^{2} \left(2 x + 1\right)^{2}}{\sqrt{x + 1}} + 4 x \sqrt{x + 1} \left(2 x - 1\right) \left(2 x + 1\right) \left(2 x \left(2 x + 1\right) + 3 \left(2 x - 1\right) \left(3 x + 1\right)\right) + \frac{\left(x - 9\right) \left(- \frac{x^{2} \left(2 x - 1\right)^{2} \left(2 x + 1\right)^{2}}{\left(x + 1\right)^{\frac{3}{2}}} + \frac{8 x \left(2 x - 1\right) \left(2 x + 1\right) \left(2 x \left(2 x + 1\right) + 3 \left(2 x - 1\right) \left(3 x + 1\right)\right)}{\sqrt{x + 1}} + 8 \sqrt{x + 1} \left(4 x^{2} \left(2 x + 1\right)^{2} + 24 x \left(2 x - 1\right) \left(2 x + 1\right) \left(3 x + 1\right) + 3 \left(2 x - 1\right)^{2} \left(4 x^{2} + 12 x \left(2 x + 1\right) + 5 \left(2 x + 1\right)^{2}\right)\right)\right)}{4}\right)
Tercera derivada [src]
     /         /                                                                                                                                                                                                 3          3           2                 /            2 /   2              2                 \      2          2                                      \      2          2                                                    \                 /                                                                                                                              2          2           2                                                                    \\
   3 |         |     _______ /          2 /   3               3       2                           2\       2          3       3          2                            /   2              2                 \\   x *(1 + 2*x) *(-1 + 2*x)    8*x*(1 + 2*x)*\3*(-1 + 2*x) *\4*x  + 5*(1 + 2*x)  + 12*x*(1 + 2*x)/ + 4*x *(1 + 2*x)  + 24*x*(1 + 2*x)*(1 + 3*x)*(-1 + 2*x)/   4*x *(1 + 2*x) *(-1 + 2*x)*(2*x*(1 + 2*x) + 3*(1 + 3*x)*(-1 + 2*x))|                 |    _______ /            2 /   2              2                 \      2          2                                      \   x *(1 + 2*x) *(-1 + 2*x)    8*x*(1 + 2*x)*(-1 + 2*x)*(2*x*(1 + 2*x) + 3*(1 + 3*x)*(-1 + 2*x))||
3*x *|(-9 + x)*|32*\/ 1 + x *\(-1 + 2*x) *\4*x  + 10*(1 + 2*x)  + 36*x *(1 + 2*x) + 45*x*(1 + 2*x) / + 12*x *(1 + 2*x)  + 12*x *(1 + 2*x)  + 6*x*(1 + 2*x)*(-1 + 2*x)*\4*x  + 5*(1 + 2*x)  + 12*x*(1 + 2*x)// + ------------------------- + ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - -------------------------------------------------------------------| + 2*x*(1 + 2*x)*|8*\/ 1 + x *\3*(-1 + 2*x) *\4*x  + 5*(1 + 2*x)  + 12*x*(1 + 2*x)/ + 4*x *(1 + 2*x)  + 24*x*(1 + 2*x)*(1 + 3*x)*(-1 + 2*x)/ - ------------------------- + -----------------------------------------------------------------||
     |         |                                                                                                                                                                                                               5/2                                                                     _______                                                                                                 3/2                            |                 |                                                                                                                                            3/2                                        _______                            ||
     \         \                                                                                                                                                                                                        (1 + x)                                                                      \/ 1 + x                                                                                           (1 + x)                               /                 \                                                                                                                                     (1 + x)                                         \/ 1 + x                             //
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              8                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              
3x3(2x(2x+1)(x2(2x1)2(2x+1)2(x+1)32+8x(2x1)(2x+1)(2x(2x+1)+3(2x1)(3x+1))x+1+8x+1(4x2(2x+1)2+24x(2x1)(2x+1)(3x+1)+3(2x1)2(4x2+12x(2x+1)+5(2x+1)2)))+(x9)(x3(2x1)2(2x+1)3(x+1)524x2(2x1)(2x+1)2(2x(2x+1)+3(2x1)(3x+1))(x+1)32+8x(2x+1)(4x2(2x+1)2+24x(2x1)(2x+1)(3x+1)+3(2x1)2(4x2+12x(2x+1)+5(2x+1)2))x+1+32x+1(12x3(2x+1)2+12x2(2x+1)3+6x(2x1)(2x+1)(4x2+12x(2x+1)+5(2x+1)2)+(2x1)2(4x3+36x2(2x+1)+45x(2x+1)2+10(2x+1)3))))8\frac{3 x^{3} \left(2 x \left(2 x + 1\right) \left(- \frac{x^{2} \left(2 x - 1\right)^{2} \left(2 x + 1\right)^{2}}{\left(x + 1\right)^{\frac{3}{2}}} + \frac{8 x \left(2 x - 1\right) \left(2 x + 1\right) \left(2 x \left(2 x + 1\right) + 3 \left(2 x - 1\right) \left(3 x + 1\right)\right)}{\sqrt{x + 1}} + 8 \sqrt{x + 1} \left(4 x^{2} \left(2 x + 1\right)^{2} + 24 x \left(2 x - 1\right) \left(2 x + 1\right) \left(3 x + 1\right) + 3 \left(2 x - 1\right)^{2} \left(4 x^{2} + 12 x \left(2 x + 1\right) + 5 \left(2 x + 1\right)^{2}\right)\right)\right) + \left(x - 9\right) \left(\frac{x^{3} \left(2 x - 1\right)^{2} \left(2 x + 1\right)^{3}}{\left(x + 1\right)^{\frac{5}{2}}} - \frac{4 x^{2} \left(2 x - 1\right) \left(2 x + 1\right)^{2} \left(2 x \left(2 x + 1\right) + 3 \left(2 x - 1\right) \left(3 x + 1\right)\right)}{\left(x + 1\right)^{\frac{3}{2}}} + \frac{8 x \left(2 x + 1\right) \left(4 x^{2} \left(2 x + 1\right)^{2} + 24 x \left(2 x - 1\right) \left(2 x + 1\right) \left(3 x + 1\right) + 3 \left(2 x - 1\right)^{2} \left(4 x^{2} + 12 x \left(2 x + 1\right) + 5 \left(2 x + 1\right)^{2}\right)\right)}{\sqrt{x + 1}} + 32 \sqrt{x + 1} \left(12 x^{3} \left(2 x + 1\right)^{2} + 12 x^{2} \left(2 x + 1\right)^{3} + 6 x \left(2 x - 1\right) \left(2 x + 1\right) \left(4 x^{2} + 12 x \left(2 x + 1\right) + 5 \left(2 x + 1\right)^{2}\right) + \left(2 x - 1\right)^{2} \left(4 x^{3} + 36 x^{2} \left(2 x + 1\right) + 45 x \left(2 x + 1\right)^{2} + 10 \left(2 x + 1\right)^{3}\right)\right)\right)\right)}{8}
Gráfico
Derivada de y=x^6*(1+2x)^3*(1-2x)^2*sqrt(1+x)*(x-9)