Cálculo Ejemplos

$y = x^{2} \tanh (2 x - 1)$

Paso 1

Diferencia con la regla del producto, que establece que $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ es $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ donde $f (x) = x^{2}$ y $g (x) = \tanh (2 x - 1)$ .

$x^{2} \frac{d}{d x} [\tanh (2 x - 1)] + \tanh (2 x - 1) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Paso 2

Diferencia con la regla de la cadena, que establece que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ es $f' (g (x)) g' (x)$ donde $f (x) = \tanh (x)$ y $g (x) = 2 x - 1$ .

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Paso 2.1

Para aplicar la regla de la cadena, establece $u$ como $2 x - 1$ .

$x^{2} (\frac{d}{d u} [\tanh (u)] \frac{d}{d x} [2 x - 1]) + \tanh (2 x - 1) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Paso 2.2

La derivada de $\tanh (u)$ con respecto a $u$ es ${sech}^{2} (u)$ .

$x^{2} ({sech}^{2} (u) \frac{d}{d x} [2 x - 1]) + \tanh (2 x - 1) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Paso 2.3

Reemplaza todos los casos de $u$ con $2 x - 1$ .

$x^{2} ({sech}^{2} (2 x - 1) \frac{d}{d x} [2 x - 1]) + \tanh (2 x - 1) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Paso 3

Diferencia.

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Paso 3.1

Según la regla de la suma, la derivada de $2 x - 1$ con respecto a $x$ es $\frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [- 1]$ .

$x^{2} ({sech}^{2} (2 x - 1) (\frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [- 1])) + \tanh (2 x - 1) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Paso 3.2

Como $2$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $2 x$ con respecto a $x$ es $2 \frac{d}{d x} [x]$ .

$x^{2} ({sech}^{2} (2 x - 1) (2 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 1])) + \tanh (2 x - 1) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Paso 3.3

Diferencia con la regla de la potencia, que establece que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ es $n x^{n - 1}$ donde $n = 1$ .

$x^{2} ({sech}^{2} (2 x - 1) (2 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [- 1])) + \tanh (2 x - 1) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Paso 3.4

Multiplica $2$ por $1$ .

$x^{2} ({sech}^{2} (2 x - 1) (2 + \frac{d}{d x} [- 1])) + \tanh (2 x - 1) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Paso 3.5

Como $- 1$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $- 1$ con respecto a $x$ es $0$ .

$x^{2} ({sech}^{2} (2 x - 1) (2 + 0)) + \tanh (2 x - 1) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Paso 3.6

Simplifica la expresión.

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Paso 3.6.1

Suma $2$ y $0$ .

$x^{2} ({sech}^{2} (2 x - 1) \cdot 2) + \tanh (2 x - 1) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Paso 3.6.2

Mueve $2$ a la izquierda de ${sech}^{2} (2 x - 1)$ .

$x^{2} (2 \cdot {sech}^{2} (2 x - 1)) + \tanh (2 x - 1) \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Paso 3.7

Diferencia con la regla de la potencia, que establece que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ es $n x^{n - 1}$ donde $n = 2$ .

$x^{2} (2 {sech}^{2} (2 x - 1)) + \tanh (2 x - 1) (2 x)$

Paso 3.8

Reordena los términos.

$2 x^{2} {sech}^{2} (2 x - 1) + 2 x \tanh (2 x - 1)$