Calculadora de derivadas con pasos

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Resultado

f(x)x2·sin(3x) + ln(x)/x + e−x2
f′(x)2x·sin(3x) + 3x2·cos(3x) + (1 − ln(x))/x2 − 2x·e−x2
f(1)0,509
f′(1)−2,423
Recta tangentey = −2,423x + 2,932

Deriva una función de x y observa cómo se aplica cada regla. La calculadora maneja polinomios, potencias y raíces, exponenciales, logaritmos, funciones trigonométricas y trigonométricas inversas, y las combina con las reglas de la suma, del producto, del cociente y de la cadena, simplificando el resultado sobre la marcha. También puede hallar la segunda y la tercera derivada y evaluar la derivada y la recta tangente en un punto.

Solución paso a paso

Lee la función

f(x) = x2·sin(3x) + ln(x)/x + e−x2

Regla de la suma: deriva término a término

d/dx[x2·sin(3x)] = 2x·sin(3x) + 3x2·cos(3x)
d/dx[ln(x)/x] = (1 − ln(x))/x2
d/dx[e−x2] = −2x·e−x2
f′(x) = 2x·sin(3x) + 3x2·cos(3x) + (1 − ln(x))/x2 − 2x·e−x2

Regla del producto

(uv)′ = u′v + uv′
u = x2, u′ = 2x
v = sin(3x), v′ = 3cos(3x)
d/dx[x2·sin(3x)] = 2x·sin(3x) + x2·(3cos(3x)) = 2x·sin(3x) + 3x2·cos(3x)

Regla de la cadena

d/dx[f(u)] = f′(u)·u′
u = 3x, u′ = 3
d/dx[sin(3x)] = cos(3x)·3 = 3cos(3x)

Regla del cociente

(u/v)′ = (u′v − uv′)/v²
u = ln(x), u′ = 1/x
v = x, v′ = 1
d/dx[ln(x)/x] = ((1/x)·x − ln(x)·1)/x2 = (1 − ln(x))/x2

Regla de la cadena

d/dx[eu] = eu·u′
u = −x2, u′ = −2x
d/dx[e−x2] = e−x2·(−2x) = −2x·e−x2

Reglas de derivación usadas

d/dx[f + g] = f′ + g′
d/dx[c·f] = c·f′
d/dx[xn] = n·xn−1
(uv)′ = u′v + uv′
(u/v)′ = (u′v − uv′)/v²
d/dx[f(u)] = f′(u)·u′
d/dx[ex] = ex
sin(u) → cos(u)
ln(u) → 1/u

Resultado

f′(x) = 2x·sin(3x) + 3x2·cos(3x) + (1 − ln(x))/x2 − 2x·e−x2

Evalúa en el punto

f(1) = 0,509
f′(1) = −2,423
recta tangente: y = f(x₀) + f′(x₀)·(x − x₀) = 0,509 + (−2,423)·(x − 1)

Fórmulas clave

Regla de la potencia
(xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹
Regla del producto
(uv)′ = u′v + uv′
Regla del cociente
(u/v)′ = (u′v − uv′)/v²
Regla de la cadena
f(g(x))′ = f′(g(x))·g′(x)
Derivadas habituales
(eˣ)′ = eˣ, (ln x)′ = 1/x, (sin x)′ = cos x, (cos x)′ = −sin x

Cómo hallar una derivada paso a paso

  1. Descompón una suma en sus términos y deriva cada uno por separado (regla de la suma). Los factores constantes se quedan delante (regla del múltiplo constante).
  2. Para las potencias usa la regla de la potencia, d/dx[xⁿ] = n·xⁿ⁻¹. También sirve para raíces e inversos: √x = x^(1/2) y 1/x² = x⁻².
  3. Para un producto u·v usa la regla del producto (uv)′ = u′v + uv′; para un cociente u/v usa la regla del cociente (u/v)′ = (u′v − uv′)/v².
  4. Para una función de otra función, como sen(3x) o e^(x²), usa la regla de la cadena: deriva la función exterior, deja lo de dentro y multiplica por la derivada de lo de dentro.
  5. Simplifica: reúne los términos semejantes y cancela los factores comunes entre numerador y denominador.

Preguntas y respuestas

¿Cómo escribo la función?

Usa ^ para las potencias y paréntesis para los argumentos de las funciones: x^3 - 2x, sin(3x), e^(2x), ln(x)/x, sqrt(x^2 + 1). Los signos de multiplicación pueden omitirse: 3x^2 sin(x) significa 3x²·sin(x). Escribe e^(2x) con paréntesis; e^2x se lee como e²·x.

¿Qué funciones se admiten?

sin, cos, tan, sec, csc, cot, arcsin, arccos, arctan, exp, ln, log (base 10) y sqrt, con cualquier combinación de +, −, ·, / y potencias, incluidas potencias como x^x en las que la base y el exponente contienen x.

¿Cuál es la diferencia entre ln y log?

ln es el logaritmo natural, de base e, con d/dx[ln x] = 1/x. En esta calculadora log significa el logaritmo en base 10, cuya derivada es 1/(x·ln 10).

¿Cómo halla la calculadora la recta tangente?

Introduce un punto x₀. La recta tangente es y = f(x₀) + f′(x₀)·(x − x₀): pasa por el punto de la curva y tiene como pendiente la derivada.

¿La respuesta siempre está en su forma más simple?

El resultado se simplifica reuniendo términos semejantes, combinando potencias y cancelando factores comunes, pero puede estar escrito de forma distinta a la de tu libro de texto, por ejemplo cos(x)/sin(x) en lugar de cot(x). Ambas formas son iguales.

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