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y=tg^4(3x)

Derivada de y=tg^4(3x)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
   4     
tan (3*x)
tan4(3x)\tan^{4}{\left(3 x \right)}
tan(3*x)^4
Solución detallada
  1. Sustituimos u=tan(3x)u = \tan{\left(3 x \right)}.

  2. Según el principio, aplicamos: u4u^{4} tenemos 4u34 u^{3}

  3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxtan(3x)\frac{d}{d x} \tan{\left(3 x \right)}:

    1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

      tan(3x)=sin(3x)cos(3x)\tan{\left(3 x \right)} = \frac{\sin{\left(3 x \right)}}{\cos{\left(3 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(3x)f{\left(x \right)} = \sin{\left(3 x \right)} y g(x)=cos(3x)g{\left(x \right)} = \cos{\left(3 x \right)}.

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

      1. Sustituimos u=3xu = 3 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 ddx3x\frac{d}{d x} 3 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: 33

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        3cos(3x)3 \cos{\left(3 x \right)}

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

      1. Sustituimos u=3xu = 3 x.

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

        dducos(u)=sin(u)\frac{d}{d u} \cos{\left(u \right)} = - \sin{\left(u \right)}

      3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddx3x\frac{d}{d x} 3 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: 33

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        3sin(3x)- 3 \sin{\left(3 x \right)}

      Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

      3sin2(3x)+3cos2(3x)cos2(3x)\frac{3 \sin^{2}{\left(3 x \right)} + 3 \cos^{2}{\left(3 x \right)}}{\cos^{2}{\left(3 x \right)}}

    Como resultado de la secuencia de reglas:

    4(3sin2(3x)+3cos2(3x))tan3(3x)cos2(3x)\frac{4 \left(3 \sin^{2}{\left(3 x \right)} + 3 \cos^{2}{\left(3 x \right)}\right) \tan^{3}{\left(3 x \right)}}{\cos^{2}{\left(3 x \right)}}

  4. Simplificamos:

    12tan3(3x)cos2(3x)\frac{12 \tan^{3}{\left(3 x \right)}}{\cos^{2}{\left(3 x \right)}}


Respuesta:

12tan3(3x)cos2(3x)\frac{12 \tan^{3}{\left(3 x \right)}}{\cos^{2}{\left(3 x \right)}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-50000000000005000000000000
Primera derivada [src]
   3      /           2     \
tan (3*x)*\12 + 12*tan (3*x)/
(12tan2(3x)+12)tan3(3x)\left(12 \tan^{2}{\left(3 x \right)} + 12\right) \tan^{3}{\left(3 x \right)}
Segunda derivada [src]
      2      /       2     \ /         2     \
36*tan (3*x)*\1 + tan (3*x)/*\3 + 5*tan (3*x)/
36(tan2(3x)+1)(5tan2(3x)+3)tan2(3x)36 \left(\tan^{2}{\left(3 x \right)} + 1\right) \left(5 \tan^{2}{\left(3 x \right)} + 3\right) \tan^{2}{\left(3 x \right)}
Tercera derivada [src]
                    /                               2                               \         
    /       2     \ |     4          /       2     \          2      /       2     \|         
216*\1 + tan (3*x)/*\2*tan (3*x) + 3*\1 + tan (3*x)/  + 10*tan (3*x)*\1 + tan (3*x)//*tan(3*x)
216(tan2(3x)+1)(3(tan2(3x)+1)2+10(tan2(3x)+1)tan2(3x)+2tan4(3x))tan(3x)216 \left(\tan^{2}{\left(3 x \right)} + 1\right) \left(3 \left(\tan^{2}{\left(3 x \right)} + 1\right)^{2} + 10 \left(\tan^{2}{\left(3 x \right)} + 1\right) \tan^{2}{\left(3 x \right)} + 2 \tan^{4}{\left(3 x \right)}\right) \tan{\left(3 x \right)}
Gráfico
Derivada de y=tg^4(3x)