Sr Examen

Derivada de (x+secx)(x-tanx)

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

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
(x + sec(x))*(x - tan(x))
(xtan(x))(x+sec(x))\left(x - \tan{\left(x \right)}\right) \left(x + \sec{\left(x \right)}\right)
(x + sec(x))*(x - tan(x))
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)=x+sec(x)f{\left(x \right)} = x + \sec{\left(x \right)}; calculamos ddxf(x)\frac{d}{d x} f{\left(x \right)}:

    1. diferenciamos x+sec(x)x + \sec{\left(x \right)} miembro por miembro:

      1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

      2. Reescribimos las funciones para diferenciar:

        sec(x)=1cos(x)\sec{\left(x \right)} = \frac{1}{\cos{\left(x \right)}}

      3. Sustituimos u=cos(x)u = \cos{\left(x \right)}.

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

      5. Luego se aplica una cadena de reglas. Multiplicamos por ddxcos(x)\frac{d}{d x} \cos{\left(x \right)}:

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

          ddxcos(x)=sin(x)\frac{d}{d x} \cos{\left(x \right)} = - \sin{\left(x \right)}

        Como resultado de la secuencia de reglas:

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

      Como resultado de: sin(x)cos2(x)+1\frac{\sin{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + 1

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

    1. diferenciamos xtan(x)x - \tan{\left(x \right)} miembro por miembro:

      1. Según el principio, aplicamos: xx tenemos 11

      2. La derivada del producto de una constante por función es igual al producto de esta constante por la derivada de esta función.

        1. Reescribimos las funciones para diferenciar:

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

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

          1. La derivada del seno es igual al coseno:

            ddxsin(x)=cos(x)\frac{d}{d x} \sin{\left(x \right)} = \cos{\left(x \right)}

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

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

            ddxcos(x)=sin(x)\frac{d}{d x} \cos{\left(x \right)} = - \sin{\left(x \right)}

          Ahora aplicamos la regla de la derivada de una divesión:

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

        Entonces, como resultado: sin2(x)+cos2(x)cos2(x)- \frac{\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}}

      Como resultado de: sin2(x)+cos2(x)cos2(x)+1- \frac{\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + 1

    Como resultado de: (xtan(x))(sin(x)cos2(x)+1)+(x+sec(x))(sin2(x)+cos2(x)cos2(x)+1)\left(x - \tan{\left(x \right)}\right) \left(\frac{\sin{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + 1\right) + \left(x + \sec{\left(x \right)}\right) \left(- \frac{\sin^{2}{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}}{\cos^{2}{\left(x \right)}} + 1\right)

  2. Simplificamos:

    (x+1cos(x))sin2(x)+(xtan(x))(sin(x)+cos2(x))cos2(x)\frac{- \left(x + \frac{1}{\cos{\left(x \right)}}\right) \sin^{2}{\left(x \right)} + \left(x - \tan{\left(x \right)}\right) \left(\sin{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right)}{\cos^{2}{\left(x \right)}}


Respuesta:

(x+1cos(x))sin2(x)+(xtan(x))(sin(x)+cos2(x))cos2(x)\frac{- \left(x + \frac{1}{\cos{\left(x \right)}}\right) \sin^{2}{\left(x \right)} + \left(x - \tan{\left(x \right)}\right) \left(\sin{\left(x \right)} + \cos^{2}{\left(x \right)}\right)}{\cos^{2}{\left(x \right)}}

Gráfica
02468-8-6-4-2-1010-10000050000
Primera derivada [src]
                                      2                
(1 + sec(x)*tan(x))*(x - tan(x)) - tan (x)*(x + sec(x))
(xtan(x))(tan(x)sec(x)+1)(x+sec(x))tan2(x)\left(x - \tan{\left(x \right)}\right) \left(\tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)} + 1\right) - \left(x + \sec{\left(x \right)}\right) \tan^{2}{\left(x \right)}
Segunda derivada [src]
       2                          /         2   \                         /       2   \                    
- 2*tan (x)*(1 + sec(x)*tan(x)) + \1 + 2*tan (x)/*(x - tan(x))*sec(x) - 2*\1 + tan (x)/*(x + sec(x))*tan(x)
(xtan(x))(2tan2(x)+1)sec(x)2(x+sec(x))(tan2(x)+1)tan(x)2(tan(x)sec(x)+1)tan2(x)\left(x - \tan{\left(x \right)}\right) \left(2 \tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \sec{\left(x \right)} - 2 \left(x + \sec{\left(x \right)}\right) \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} - 2 \left(\tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)} + 1\right) \tan^{2}{\left(x \right)}
Tercera derivada [src]
    /       2   \                                   2    /         2   \            /       2   \ /         2   \                /         2   \                           
- 6*\1 + tan (x)/*(1 + sec(x)*tan(x))*tan(x) - 3*tan (x)*\1 + 2*tan (x)/*sec(x) - 2*\1 + tan (x)/*\1 + 3*tan (x)/*(x + sec(x)) + \5 + 6*tan (x)/*(x - tan(x))*sec(x)*tan(x)
(xtan(x))(6tan2(x)+5)tan(x)sec(x)2(x+sec(x))(tan2(x)+1)(3tan2(x)+1)6(tan(x)sec(x)+1)(tan2(x)+1)tan(x)3(2tan2(x)+1)tan2(x)sec(x)\left(x - \tan{\left(x \right)}\right) \left(6 \tan^{2}{\left(x \right)} + 5\right) \tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)} - 2 \left(x + \sec{\left(x \right)}\right) \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \left(3 \tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) - 6 \left(\tan{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)} + 1\right) \left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} - 3 \left(2 \tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan^{2}{\left(x \right)} \sec{\left(x \right)}
Gráfico
Derivada de (x+secx)(x-tanx)