Sr Examen

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((z+pi)*sin(pi/2*z))/((z*(sin(z))^2))

Derivada de ((z+pi)*sin(pi/2*z))/((z*(sin(z))^2))

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
            /pi  \
(z + pi)*sin|--*z|
            \2   /
------------------
         2        
    z*sin (z)     
$$\frac{\left(z + \pi\right) \sin{\left(z \frac{\pi}{2} \right)}}{z \sin^{2}{\left(z \right)}}$$
((z + pi)*sin((pi/2)*z))/((z*sin(z)^2))
Solución detallada
  1. Se aplica la regla de la derivada parcial:

    y .

    Para calcular :

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

      ; calculamos :

      1. diferenciamos miembro por miembro:

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

        2. Según el principio, aplicamos: tenemos

        Como resultado de:

      ; calculamos :

      1. Sustituimos .

      2. La derivada del seno es igual al coseno:

      3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por :

        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: tenemos

          Entonces, como resultado:

        Como resultado de la secuencia de reglas:

      Como resultado de:

    Para calcular :

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

      ; calculamos :

      1. Según el principio, aplicamos: tenemos

      ; calculamos :

      1. Sustituimos .

      2. Según el principio, aplicamos: tenemos

      3. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por :

        1. La derivada del seno es igual al coseno:

        Como resultado de la secuencia de reglas:

      Como resultado de:

    Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

  2. Simplificamos:


Respuesta:

Gráfica
Primera derivada [src]
          /               /pi  \            \            /     2                       \    /pi  \
          |pi*(z + pi)*cos|--*z|            |   (z + pi)*\- sin (z) - 2*z*cos(z)*sin(z)/*sin|--*z|
    1     |               \2   /      /pi  \|                                               \2   /
---------*|--------------------- + sin|--*z|| + --------------------------------------------------
     2    \          2                \2   //                        2    4                       
z*sin (z)                                                           z *sin (z)                    
$$\frac{1}{z \sin^{2}{\left(z \right)}} \left(\frac{\pi \left(z + \pi\right) \cos{\left(z \frac{\pi}{2} \right)}}{2} + \sin{\left(z \frac{\pi}{2} \right)}\right) + \frac{\left(z + \pi\right) \left(- 2 z \sin{\left(z \right)} \cos{\left(z \right)} - \sin^{2}{\left(z \right)}\right) \sin{\left(z \frac{\pi}{2} \right)}}{z^{2} \sin^{4}{\left(z \right)}}$$
Segunda derivada [src]
                                                                                                                      /                                                               /     2           2                     \                                 \          
     /       /pi*z\                  /pi*z\\   /     /pi*z\                  /pi*z\\                                  |2*z*cos(z) + sin(z)   /1   2*cos(z)\                         2*\z*cos (z) - z*sin (z) + 2*cos(z)*sin(z)/   2*(2*z*cos(z) + sin(z))*cos(z)|    /pi*z\
  pi*|- 4*cos|----| + pi*(pi + z)*sin|----||   |2*sin|----| + pi*(pi + z)*cos|----||*(2*z*cos(z) + sin(z))   (pi + z)*|------------------- + |- + --------|*(2*z*cos(z) + sin(z)) - ------------------------------------------- + ------------------------------|*sin|----|
     \       \ 2  /                  \ 2  //   \     \ 2  /                  \ 2  //                                  \         z            \z    sin(z) /                                            sin(z)                                 sin(z)            /    \ 2  /
- ------------------------------------------ - ----------------------------------------------------------- + --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                      4                                                  z*sin(z)                                                                                                       z*sin(z)                                                                           
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                                                                                                      2                                                                                                                                    
                                                                                                                                 z*sin (z)                                                                                                                                 
$$\frac{- \frac{\pi \left(\pi \left(z + \pi\right) \sin{\left(\frac{\pi z}{2} \right)} - 4 \cos{\left(\frac{\pi z}{2} \right)}\right)}{4} + \frac{\left(z + \pi\right) \left(\left(2 z \cos{\left(z \right)} + \sin{\left(z \right)}\right) \left(\frac{2 \cos{\left(z \right)}}{\sin{\left(z \right)}} + \frac{1}{z}\right) + \frac{2 \left(2 z \cos{\left(z \right)} + \sin{\left(z \right)}\right) \cos{\left(z \right)}}{\sin{\left(z \right)}} - \frac{2 \left(- z \sin^{2}{\left(z \right)} + z \cos^{2}{\left(z \right)} + 2 \sin{\left(z \right)} \cos{\left(z \right)}\right)}{\sin{\left(z \right)}} + \frac{2 z \cos{\left(z \right)} + \sin{\left(z \right)}}{z}\right) \sin{\left(\frac{\pi z}{2} \right)}}{z \sin{\left(z \right)}} - \frac{\left(2 z \cos{\left(z \right)} + \sin{\left(z \right)}\right) \left(\pi \left(z + \pi\right) \cos{\left(\frac{\pi z}{2} \right)} + 2 \sin{\left(\frac{\pi z}{2} \right)}\right)}{z \sin{\left(z \right)}}}{z \sin^{2}{\left(z \right)}}$$
Tercera derivada [src]
                                                                                                                                                                                                                                             /                                                                                                                                                              /1   2*cos(z)\                                                                                                                               /1   2*cos(z)\ /     2           2                     \                                        /1   2*cos(z)\                                                              \                                                                               
                                                                                                                                                                                                                                             |             /       2           2                       \                           /              2              \                                          |- + --------|*(2*z*cos(z) + sin(z))      /     2           2                     \            /     2           2                     \   2*|- + --------|*\z*cos (z) - z*sin (z) + 2*cos(z)*sin(z)/         2                            2*|- + --------|*(2*z*cos(z) + sin(z))*cos(z)                                 |                                                                               
                                                                                      /                                                               /     2           2                     \                                 \            |           2*\- 3*cos (z) + 3*sin (z) + 4*z*cos(z)*sin(z)/                           |    1    3*cos (z)   2*cos(z)|   3*(2*z*cos(z) + sin(z))                \z    sin(z) /                         12*\z*cos (z) - z*sin (z) + 2*cos(z)*sin(z)/*cos(z)   6*\z*cos (z) - z*sin (z) + 2*cos(z)*sin(z)/     \z    sin(z) /                                             10*cos (z)*(2*z*cos(z) + sin(z))     \z    sin(z) /                                8*(2*z*cos(z) + sin(z))*cos(z)|    /pi*z\                                                                     
    2 /     /pi*z\                  /pi*z\\     /     /pi*z\                  /pi*z\\ |2*z*cos(z) + sin(z)   /1   2*cos(z)\                         2*\z*cos (z) - z*sin (z) + 2*cos(z)*sin(z)/   2*(2*z*cos(z) + sin(z))*cos(z)|   (pi + z)*|2*sin(z) - ----------------------------------------------- + 2*(2*z*cos(z) + sin(z))*|1 + -- + --------- + --------| + ----------------------- + 4*z*cos(z) + ------------------------------------ - --------------------------------------------------- - ------------------------------------------- - ---------------------------------------------------------- + -------------------------------- + --------------------------------------------- + ------------------------------|*sin|----|        /       /pi*z\                  /pi*z\\                      
  pi *|6*sin|----| + pi*(pi + z)*cos|----||   3*|2*sin|----| + pi*(pi + z)*cos|----||*|------------------- + |- + --------|*(2*z*cos(z) + sin(z)) - ------------------------------------------- + ------------------------------|            |                                sin(z)                                               |     2       2       z*sin(z)|               2                                           z                                              2                                              z*sin(z)                                              sin(z)                                            2                                       sin(z)                                 z*sin(z)           |    \ 2  /   3*pi*|- 4*cos|----| + pi*(pi + z)*sin|----||*(2*z*cos(z) + sin(z))
      \     \ 2  /                  \ 2  //     \     \ 2  /                  \ 2  // \         z            \z    sin(z) /                                            sin(z)                                 sin(z)            /            \                                                                                     \    z     sin (z)            /              z                                                                                        sin (z)                                                                                                                                                sin (z)                                                                                              /                  \       \ 2  /                  \ 2  //                      
- ----------------------------------------- + ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ + ------------------------------------------------------------------
                      8                                                                                                            2*z*sin(z)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         z*sin(z)                                                                                                                                                                                                                                                                                 4*z*sin(z)                            
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           2                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      z*sin (z)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      
$$\frac{- \frac{\pi^{2} \left(\pi \left(z + \pi\right) \cos{\left(\frac{\pi z}{2} \right)} + 6 \sin{\left(\frac{\pi z}{2} \right)}\right)}{8} - \frac{\left(z + \pi\right) \left(4 z \cos{\left(z \right)} + \frac{2 \left(2 z \cos{\left(z \right)} + \sin{\left(z \right)}\right) \left(\frac{2 \cos{\left(z \right)}}{\sin{\left(z \right)}} + \frac{1}{z}\right) \cos{\left(z \right)}}{\sin{\left(z \right)}} + 2 \left(2 z \cos{\left(z \right)} + \sin{\left(z \right)}\right) \left(1 + \frac{3 \cos^{2}{\left(z \right)}}{\sin^{2}{\left(z \right)}} + \frac{2 \cos{\left(z \right)}}{z \sin{\left(z \right)}} + \frac{1}{z^{2}}\right) + \frac{10 \left(2 z \cos{\left(z \right)} + \sin{\left(z \right)}\right) \cos^{2}{\left(z \right)}}{\sin^{2}{\left(z \right)}} - \frac{2 \left(\frac{2 \cos{\left(z \right)}}{\sin{\left(z \right)}} + \frac{1}{z}\right) \left(- z \sin^{2}{\left(z \right)} + z \cos^{2}{\left(z \right)} + 2 \sin{\left(z \right)} \cos{\left(z \right)}\right)}{\sin{\left(z \right)}} - \frac{12 \left(- z \sin^{2}{\left(z \right)} + z \cos^{2}{\left(z \right)} + 2 \sin{\left(z \right)} \cos{\left(z \right)}\right) \cos{\left(z \right)}}{\sin^{2}{\left(z \right)}} - \frac{2 \left(4 z \sin{\left(z \right)} \cos{\left(z \right)} + 3 \sin^{2}{\left(z \right)} - 3 \cos^{2}{\left(z \right)}\right)}{\sin{\left(z \right)}} + 2 \sin{\left(z \right)} + \frac{\left(2 z \cos{\left(z \right)} + \sin{\left(z \right)}\right) \left(\frac{2 \cos{\left(z \right)}}{\sin{\left(z \right)}} + \frac{1}{z}\right)}{z} + \frac{8 \left(2 z \cos{\left(z \right)} + \sin{\left(z \right)}\right) \cos{\left(z \right)}}{z \sin{\left(z \right)}} - \frac{6 \left(- z \sin^{2}{\left(z \right)} + z \cos^{2}{\left(z \right)} + 2 \sin{\left(z \right)} \cos{\left(z \right)}\right)}{z \sin{\left(z \right)}} + \frac{3 \left(2 z \cos{\left(z \right)} + \sin{\left(z \right)}\right)}{z^{2}}\right) \sin{\left(\frac{\pi z}{2} \right)}}{z \sin{\left(z \right)}} + \frac{3 \pi \left(2 z \cos{\left(z \right)} + \sin{\left(z \right)}\right) \left(\pi \left(z + \pi\right) \sin{\left(\frac{\pi z}{2} \right)} - 4 \cos{\left(\frac{\pi z}{2} \right)}\right)}{4 z \sin{\left(z \right)}} + \frac{3 \left(\pi \left(z + \pi\right) \cos{\left(\frac{\pi z}{2} \right)} + 2 \sin{\left(\frac{\pi z}{2} \right)}\right) \left(\left(2 z \cos{\left(z \right)} + \sin{\left(z \right)}\right) \left(\frac{2 \cos{\left(z \right)}}{\sin{\left(z \right)}} + \frac{1}{z}\right) + \frac{2 \left(2 z \cos{\left(z \right)} + \sin{\left(z \right)}\right) \cos{\left(z \right)}}{\sin{\left(z \right)}} - \frac{2 \left(- z \sin^{2}{\left(z \right)} + z \cos^{2}{\left(z \right)} + 2 \sin{\left(z \right)} \cos{\left(z \right)}\right)}{\sin{\left(z \right)}} + \frac{2 z \cos{\left(z \right)} + \sin{\left(z \right)}}{z}\right)}{2 z \sin{\left(z \right)}}}{z \sin^{2}{\left(z \right)}}$$
Gráfico
Derivada de ((z+pi)*sin(pi/2*z))/((z*(sin(z))^2))