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y'=tg(x^4+1)^-1

Derivada de y'=tg(x^4+1)^-1

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
     1     
-----------
   / 4    \
tan\x  + 1/
1tan(x4+1)\frac{1}{\tan{\left(x^{4} + 1 \right)}}
1/tan(x^4 + 1)
Solución detallada
  1. Sustituimos u=tan(x4+1)u = \tan{\left(x^{4} + 1 \right)}.

  2. Según el principio, aplicamos: 1u\frac{1}{u} tenemos 1u2- \frac{1}{u^{2}}

  3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxtan(x4+1)\frac{d}{d x} \tan{\left(x^{4} + 1 \right)}:

    1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

      tan(x4+1)=sin(x4+1)cos(x4+1)\tan{\left(x^{4} + 1 \right)} = \frac{\sin{\left(x^{4} + 1 \right)}}{\cos{\left(x^{4} + 1 \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(x4+1)f{\left(x \right)} = \sin{\left(x^{4} + 1 \right)} y g(x)=cos(x4+1)g{\left(x \right)} = \cos{\left(x^{4} + 1 \right)}.

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

      1. Sustituimos u=x4+1u = x^{4} + 1.

      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 ddx(x4+1)\frac{d}{d x} \left(x^{4} + 1\right):

        1. diferenciamos x4+1x^{4} + 1 miembro por miembro:

          1. Según el principio, aplicamos: x4x^{4} tenemos 4x34 x^{3}

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

          Como resultado de: 4x34 x^{3}

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        4x3cos(x4+1)4 x^{3} \cos{\left(x^{4} + 1 \right)}

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

      1. Sustituimos u=x4+1u = x^{4} + 1.

      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 ddx(x4+1)\frac{d}{d x} \left(x^{4} + 1\right):

        1. diferenciamos x4+1x^{4} + 1 miembro por miembro:

          1. Según el principio, aplicamos: x4x^{4} tenemos 4x34 x^{3}

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

          Como resultado de: 4x34 x^{3}

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        4x3sin(x4+1)- 4 x^{3} \sin{\left(x^{4} + 1 \right)}

      Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

      4x3sin2(x4+1)+4x3cos2(x4+1)cos2(x4+1)\frac{4 x^{3} \sin^{2}{\left(x^{4} + 1 \right)} + 4 x^{3} \cos^{2}{\left(x^{4} + 1 \right)}}{\cos^{2}{\left(x^{4} + 1 \right)}}

    Como resultado de la secuencia de reglas:

    4x3sin2(x4+1)+4x3cos2(x4+1)cos2(x4+1)tan2(x4+1)- \frac{4 x^{3} \sin^{2}{\left(x^{4} + 1 \right)} + 4 x^{3} \cos^{2}{\left(x^{4} + 1 \right)}}{\cos^{2}{\left(x^{4} + 1 \right)} \tan^{2}{\left(x^{4} + 1 \right)}}

  4. Simplificamos:

    4x3sin2(x4+1)- \frac{4 x^{3}}{\sin^{2}{\left(x^{4} + 1 \right)}}


Respuesta:

4x3sin2(x4+1)- \frac{4 x^{3}}{\sin^{2}{\left(x^{4} + 1 \right)}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-2500000025000000
Primera derivada [src]
    3 /       2/ 4    \\
-4*x *\1 + tan \x  + 1//
------------------------
         2/ 4    \      
      tan \x  + 1/      
4x3(tan2(x4+1)+1)tan2(x4+1)- \frac{4 x^{3} \left(\tan^{2}{\left(x^{4} + 1 \right)} + 1\right)}{\tan^{2}{\left(x^{4} + 1 \right)}}
Segunda derivada [src]
                        /                          4 /       2/     4\\\
   2 /       2/     4\\ |     4        3        8*x *\1 + tan \1 + x //|
4*x *\1 + tan \1 + x //*|- 8*x  - ----------- + -----------------------|
                        |            /     4\            2/     4\     |
                        \         tan\1 + x /         tan \1 + x /     /
------------------------------------------------------------------------
                                 /     4\                               
                              tan\1 + x /                               
4x2(tan2(x4+1)+1)(8x4(tan2(x4+1)+1)tan2(x4+1)8x43tan(x4+1))tan(x4+1)\frac{4 x^{2} \left(\tan^{2}{\left(x^{4} + 1 \right)} + 1\right) \left(\frac{8 x^{4} \left(\tan^{2}{\left(x^{4} + 1 \right)} + 1\right)}{\tan^{2}{\left(x^{4} + 1 \right)}} - 8 x^{4} - \frac{3}{\tan{\left(x^{4} + 1 \right)}}\right)}{\tan{\left(x^{4} + 1 \right)}}
Tercera derivada [src]
                       /                                                               2                                                      \
                       |                                4          8 /       2/     4\\        4 /       2/     4\\       8 /       2/     4\\|
    /       2/     4\\ |      8        3            36*x       48*x *\1 + tan \1 + x //    36*x *\1 + tan \1 + x //   80*x *\1 + tan \1 + x //|
8*x*\1 + tan \1 + x //*|- 32*x  - ------------ - ----------- - ------------------------- + ------------------------ + ------------------------|
                       |             2/     4\      /     4\             4/     4\                  3/     4\                  2/     4\      |
                       \          tan \1 + x /   tan\1 + x /          tan \1 + x /               tan \1 + x /               tan \1 + x /      /
8x(tan2(x4+1)+1)(48x8(tan2(x4+1)+1)2tan4(x4+1)+80x8(tan2(x4+1)+1)tan2(x4+1)32x8+36x4(tan2(x4+1)+1)tan3(x4+1)36x4tan(x4+1)3tan2(x4+1))8 x \left(\tan^{2}{\left(x^{4} + 1 \right)} + 1\right) \left(- \frac{48 x^{8} \left(\tan^{2}{\left(x^{4} + 1 \right)} + 1\right)^{2}}{\tan^{4}{\left(x^{4} + 1 \right)}} + \frac{80 x^{8} \left(\tan^{2}{\left(x^{4} + 1 \right)} + 1\right)}{\tan^{2}{\left(x^{4} + 1 \right)}} - 32 x^{8} + \frac{36 x^{4} \left(\tan^{2}{\left(x^{4} + 1 \right)} + 1\right)}{\tan^{3}{\left(x^{4} + 1 \right)}} - \frac{36 x^{4}}{\tan{\left(x^{4} + 1 \right)}} - \frac{3}{\tan^{2}{\left(x^{4} + 1 \right)}}\right)
Gráfico
Derivada de y'=tg(x^4+1)^-1