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Análisis Matemático 66
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CABANA
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ANÁLISIS MATEMÁTICO 66 UBA XXI
CÁTEDRA CABANA
3.10.
Derivar, utilizando la regla de la cadena, las siguientes funciones:
x) $f(x)=\left(\frac{\sin x}{x^{2}+1}\right)^{\sqrt{5 x+1}}$
x) $f(x)=\left(\frac{\sin x}{x^{2}+1}\right)^{\sqrt{5 x+1}}$
Respuesta
Acá nuevamente tenemos algo que depende de $x$ elevado a algo que también depende de $x$... Vamos a seguir los mismos pasos que te mostré en el item (t):
Reportar problema
Nosotros queremos derivar $f(x)=\left(\frac{\sin x}{x^{2}+1}\right)^{\sqrt{5 x+1}}$
1. Aplicamos logaritmo natural en ambos miembros:
$ \ln(f(x)) = \ln\left(\left(\frac{\sin x}{x^{2}+1}\right)^{\sqrt{5x + 1}}\right) $
2. Utilizamos la propiedad del logaritmo para el término de la derecha:
$ \ln(f(x)) = \sqrt{5x + 1} \cdot \ln\left(\frac{\sin x}{x^{2}+1}\right) $
3. Derivamos ambos lados con respecto a \( x \). Atenti acá al derivar el lado derecho, no desesperes. Primero aplicá regla del producto. Y cuando te toque derivar "al segundo", vas a tener que aplicar la regla de la cadena, y la derivada de adentro del logaritmo es un cociente... así que ahí aplicá regla del cociente. Deberías llegar a esto:
$ \frac{f'(x)}{f(x)} = \frac{5}{2\sqrt{5x + 1}} \cdot \ln\left(\frac{\sin x}{x^{2}+1}\right) + \sqrt{5x + 1} \cdot (\frac{1}{\frac{\sin x}{x^{2}+1}}) \cdot \left(\frac{\cos x \cdot (x^{2}+1) - \sin x \cdot 2x}{(x^{2}+1)^2}\right) $
6. Despejamos $f'(x)$
$ f'(x) = \left(\frac{\sin x}{x^{2}+1}\right)^{\sqrt{5x + 1}} \cdot \left(\frac{5}{2\sqrt{5x + 1}} \cdot \ln\left(\frac{\sin x}{x^{2}+1}\right) + \sqrt{5x + 1} \cdot (\frac{x^2 + 1}{\sin x}) \cdot \left(\frac{\cos x \cdot (x^{2}+1) - \sin x \cdot 2x}{(x^{2}+1)^2}\right)\right) $
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Por ahi como son multiplicaciones talvez no haya diferencia tambien, no estoy seguro
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