Sr Examen

Derivada de y=tan(5x³)×sin(3x²)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
   /   3\    /   2\
tan\5*x /*sin\3*x /
sin(3x2)tan(5x3)\sin{\left(3 x^{2} \right)} \tan{\left(5 x^{3} \right)}
tan(5*x^3)*sin(3*x^2)
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)=tan(5x3)f{\left(x \right)} = \tan{\left(5 x^{3} \right)}; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

    1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

      tan(5x3)=sin(5x3)cos(5x3)\tan{\left(5 x^{3} \right)} = \frac{\sin{\left(5 x^{3} \right)}}{\cos{\left(5 x^{3} \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(5x3)f{\left(x \right)} = \sin{\left(5 x^{3} \right)} y g(x)=cos(5x3)g{\left(x \right)} = \cos{\left(5 x^{3} \right)}.

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

      1. Sustituimos u=5x3u = 5 x^{3}.

      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 ddx5x3\frac{d}{d x} 5 x^{3}:

        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: x3x^{3} tenemos 3x23 x^{2}

          Entonces, como resultado: 15x215 x^{2}

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        15x2cos(5x3)15 x^{2} \cos{\left(5 x^{3} \right)}

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

      1. Sustituimos u=5x3u = 5 x^{3}.

      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 ddx5x3\frac{d}{d x} 5 x^{3}:

        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: x3x^{3} tenemos 3x23 x^{2}

          Entonces, como resultado: 15x215 x^{2}

        Como resultado de la secuencia de reglas:

        15x2sin(5x3)- 15 x^{2} \sin{\left(5 x^{3} \right)}

      Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

      15x2sin2(5x3)+15x2cos2(5x3)cos2(5x3)\frac{15 x^{2} \sin^{2}{\left(5 x^{3} \right)} + 15 x^{2} \cos^{2}{\left(5 x^{3} \right)}}{\cos^{2}{\left(5 x^{3} \right)}}

    g(x)=sin(3x2)g{\left(x \right)} = \sin{\left(3 x^{2} \right)}; calculamos ddxg(x)\frac{d}{d x} g{\left(x \right)}:

    1. Sustituimos u=3x2u = 3 x^{2}.

    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 ddx3x2\frac{d}{d x} 3 x^{2}:

      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: x2x^{2} tenemos 2x2 x

        Entonces, como resultado: 6x6 x

      Como resultado de la secuencia de reglas:

      6xcos(3x2)6 x \cos{\left(3 x^{2} \right)}

    Como resultado de: 6xcos(3x2)tan(5x3)+(15x2sin2(5x3)+15x2cos2(5x3))sin(3x2)cos2(5x3)6 x \cos{\left(3 x^{2} \right)} \tan{\left(5 x^{3} \right)} + \frac{\left(15 x^{2} \sin^{2}{\left(5 x^{3} \right)} + 15 x^{2} \cos^{2}{\left(5 x^{3} \right)}\right) \sin{\left(3 x^{2} \right)}}{\cos^{2}{\left(5 x^{3} \right)}}

  2. Simplificamos:

    3x(10xsin(3x2)+sin(x2(10x3))+sin(x2(10x+3)))cos(10x3)+1\frac{3 x \left(10 x \sin{\left(3 x^{2} \right)} + \sin{\left(x^{2} \left(10 x - 3\right) \right)} + \sin{\left(x^{2} \left(10 x + 3\right) \right)}\right)}{\cos{\left(10 x^{3} \right)} + 1}


Respuesta:

3x(10xsin(3x2)+sin(x2(10x3))+sin(x2(10x+3)))cos(10x3)+1\frac{3 x \left(10 x \sin{\left(3 x^{2} \right)} + \sin{\left(x^{2} \left(10 x - 3\right) \right)} + \sin{\left(x^{2} \left(10 x + 3\right) \right)}\right)}{\cos{\left(10 x^{3} \right)} + 1}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-10000050000
Primera derivada [src]
       /   2\    /   3\       2 /       2/   3\\    /   2\
6*x*cos\3*x /*tan\5*x / + 15*x *\1 + tan \5*x //*sin\3*x /
15x2(tan2(5x3)+1)sin(3x2)+6xcos(3x2)tan(5x3)15 x^{2} \left(\tan^{2}{\left(5 x^{3} \right)} + 1\right) \sin{\left(3 x^{2} \right)} + 6 x \cos{\left(3 x^{2} \right)} \tan{\left(5 x^{3} \right)}
Segunda derivada [src]
  /  /     /   2\      2    /   2\\    /   3\       3 /       2/   3\\    /   2\       /       2/   3\\ /        3    /   3\\    /   2\\
6*\- \- cos\3*x / + 6*x *sin\3*x //*tan\5*x / + 30*x *\1 + tan \5*x //*cos\3*x / + 5*x*\1 + tan \5*x //*\1 + 15*x *tan\5*x //*sin\3*x //
6(30x3(tan2(5x3)+1)cos(3x2)+5x(15x3tan(5x3)+1)(tan2(5x3)+1)sin(3x2)(6x2sin(3x2)cos(3x2))tan(5x3))6 \left(30 x^{3} \left(\tan^{2}{\left(5 x^{3} \right)} + 1\right) \cos{\left(3 x^{2} \right)} + 5 x \left(15 x^{3} \tan{\left(5 x^{3} \right)} + 1\right) \left(\tan^{2}{\left(5 x^{3} \right)} + 1\right) \sin{\left(3 x^{2} \right)} - \left(6 x^{2} \sin{\left(3 x^{2} \right)} - \cos{\left(3 x^{2} \right)}\right) \tan{\left(5 x^{3} \right)}\right)
Tercera derivada [src]
  /  /                                        2                                                                        \                                                                                                                                                                         \
  |  |       2/   3\        6 /       2/   3\\        3 /       2/   3\\    /   3\        6    2/   3\ /       2/   3\\|    /   2\       2 /       2/   3\\ /     /   2\      2    /   2\\        /   2    /   2\      /   2\\    /   3\       2 /       2/   3\\ /        3    /   3\\    /   2\|
6*\5*\1 + tan \5*x / + 225*x *\1 + tan \5*x //  + 90*x *\1 + tan \5*x //*tan\5*x / + 450*x *tan \5*x /*\1 + tan \5*x ///*sin\3*x / - 45*x *\1 + tan \5*x //*\- cos\3*x / + 6*x *sin\3*x // - 18*x*\2*x *cos\3*x / + sin\3*x //*tan\5*x / + 90*x *\1 + tan \5*x //*\1 + 15*x *tan\5*x //*cos\3*x //
6(45x2(6x2sin(3x2)cos(3x2))(tan2(5x3)+1)+90x2(15x3tan(5x3)+1)(tan2(5x3)+1)cos(3x2)18x(2x2cos(3x2)+sin(3x2))tan(5x3)+5(225x6(tan2(5x3)+1)2+450x6(tan2(5x3)+1)tan2(5x3)+90x3(tan2(5x3)+1)tan(5x3)+tan2(5x3)+1)sin(3x2))6 \left(- 45 x^{2} \left(6 x^{2} \sin{\left(3 x^{2} \right)} - \cos{\left(3 x^{2} \right)}\right) \left(\tan^{2}{\left(5 x^{3} \right)} + 1\right) + 90 x^{2} \left(15 x^{3} \tan{\left(5 x^{3} \right)} + 1\right) \left(\tan^{2}{\left(5 x^{3} \right)} + 1\right) \cos{\left(3 x^{2} \right)} - 18 x \left(2 x^{2} \cos{\left(3 x^{2} \right)} + \sin{\left(3 x^{2} \right)}\right) \tan{\left(5 x^{3} \right)} + 5 \left(225 x^{6} \left(\tan^{2}{\left(5 x^{3} \right)} + 1\right)^{2} + 450 x^{6} \left(\tan^{2}{\left(5 x^{3} \right)} + 1\right) \tan^{2}{\left(5 x^{3} \right)} + 90 x^{3} \left(\tan^{2}{\left(5 x^{3} \right)} + 1\right) \tan{\left(5 x^{3} \right)} + \tan^{2}{\left(5 x^{3} \right)} + 1\right) \sin{\left(3 x^{2} \right)}\right)
Gráfico
Derivada de y=tan(5x³)×sin(3x²)