Cálculo Ejemplos

$f (x) = \frac{1}{x} + \frac{1}{x^{2}} + \frac{1}{x^{3}}$

Paso 1

Según la regla de la suma, la derivada de $\frac{1}{x} + \frac{1}{x^{2}} + \frac{1}{x^{3}}$ con respecto a $x$ es $\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}] + \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{2}}] + \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{3}}]$ .

$\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}] + \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{2}}] + \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{3}}]$

Paso 2

Evalúa $\frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]$ .

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Paso 2.1

Reescribe $\frac{1}{x}$ como $x^{- 1}$ .

$\frac{d}{d x} [x^{- 1}] + \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{2}}] + \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{3}}]$

Paso 2.2

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

$- x^{- 2} + \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{2}}] + \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{3}}]$

Paso 3

Evalúa $\frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{2}}]$ .

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Paso 3.1

Reescribe $\frac{1}{x^{2}}$ como ${(x^{2})}^{- 1}$ .

$- x^{- 2} + \frac{d}{d x} [{(x^{2})}^{- 1}] + \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{3}}]$

Paso 3.2

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

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Paso 3.2.1

Para aplicar la regla de la cadena, establece $u_{1}$ como $x^{2}$ .

$- x^{- 2} + \frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{- 1}] \frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{3}}]$

Paso 3.2.2

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

$- x^{- 2} - {u_{1}}^{- 2} \frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{3}}]$

Paso 3.2.3

Reemplaza todos los casos de $u_{1}$ con $x^{2}$ .

$- x^{- 2} - {(x^{2})}^{- 2} \frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{3}}]$

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 $n = 2$ .

$- x^{- 2} - {(x^{2})}^{- 2} (2 x) + \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{3}}]$

Paso 3.4

Multiplica los exponentes en ${(x^{2})}^{- 2}$ .

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Paso 3.4.1

Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$- x^{- 2} - x^{2 \cdot - 2} (2 x) + \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{3}}]$

Paso 3.4.2

Multiplica $2$ por $- 2$ .

$- x^{- 2} - x^{- 4} (2 x) + \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{3}}]$

Paso 3.5

Multiplica $2$ por $- 1$ .

$- x^{- 2} - 2 x^{- 4} x + \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{3}}]$

Paso 3.6

Eleva $x$ a la potencia de $1$ .

$- x^{- 2} - 2 (x^{1} x^{- 4}) + \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{3}}]$

Paso 3.7

Usa la regla de la potencia $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar exponentes.

$- x^{- 2} - 2 x^{1 - 4} + \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{3}}]$

Paso 3.8

Resta $4$ de $1$ .

$- x^{- 2} - 2 x^{- 3} + \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{3}}]$

Paso 4

Evalúa $\frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{3}}]$ .

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Paso 4.1

Reescribe $\frac{1}{x^{3}}$ como ${(x^{3})}^{- 1}$ .

$- x^{- 2} - 2 x^{- 3} + \frac{d}{d x} [{(x^{3})}^{- 1}]$

Paso 4.2

Diferencia con la regla de la cadena, que establece que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ es $f' (g (x)) g' (x)$ donde $f (x) = x^{- 1}$ y $g (x) = x^{3}$ .

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Paso 4.2.1

Para aplicar la regla de la cadena, establece $u_{2}$ como $x^{3}$ .

$- x^{- 2} - 2 x^{- 3} + \frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{- 1}] \frac{d}{d x} [x^{3}]$

Paso 4.2.2

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

$- x^{- 2} - 2 x^{- 3} - {u_{2}}^{- 2} \frac{d}{d x} [x^{3}]$

Paso 4.2.3

Reemplaza todos los casos de $u_{2}$ con $x^{3}$ .

$- x^{- 2} - 2 x^{- 3} - {(x^{3})}^{- 2} \frac{d}{d x} [x^{3}]$

Paso 4.3

Diferencia con la regla de la potencia, que establece que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ es $n x^{n - 1}$ donde $n = 3$ .

$- x^{- 2} - 2 x^{- 3} - {(x^{3})}^{- 2} (3 x^{2})$

Paso 4.4

Multiplica los exponentes en ${(x^{3})}^{- 2}$ .

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Paso 4.4.1

Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$- x^{- 2} - 2 x^{- 3} - x^{3 \cdot - 2} (3 x^{2})$

Paso 4.4.2

Multiplica $3$ por $- 2$ .

$- x^{- 2} - 2 x^{- 3} - x^{- 6} (3 x^{2})$

Paso 4.5

Multiplica $3$ por $- 1$ .

$- x^{- 2} - 2 x^{- 3} - 3 x^{- 6} x^{2}$

Paso 4.6

Multiplica $x^{- 6}$ por $x^{2}$ sumando los exponentes.

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Paso 4.6.1

Mueve $x^{2}$ .

$- x^{- 2} - 2 x^{- 3} - 3 (x^{2} x^{- 6})$

Paso 4.6.2

Usa la regla de la potencia $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar exponentes.

$- x^{- 2} - 2 x^{- 3} - 3 x^{2 - 6}$

Paso 4.6.3

Resta $6$ de $2$ .

$- x^{- 2} - 2 x^{- 3} - 3 x^{- 4}$

Paso 5

Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$- \frac{1}{x^{2}} - 2 x^{- 3} - 3 x^{- 4}$

Paso 6

Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$- \frac{1}{x^{2}} - 2 \frac{1}{x^{3}} - 3 x^{- 4}$

Paso 7

Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$- \frac{1}{x^{2}} - 2 \frac{1}{x^{3}} - 3 \frac{1}{x^{4}}$

Paso 8

Combina los términos.

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Paso 8.1

Combina $- 2$ y $\frac{1}{x^{3}}$ .

$- \frac{1}{x^{2}} + \frac{- 2}{x^{3}} - 3 \frac{1}{x^{4}}$

Paso 8.2

Mueve el negativo al frente de la fracción.

$- \frac{1}{x^{2}} - \frac{2}{x^{3}} - 3 \frac{1}{x^{4}}$

Paso 8.3

Combina $- 3$ y $\frac{1}{x^{4}}$ .

$- \frac{1}{x^{2}} - \frac{2}{x^{3}} + \frac{- 3}{x^{4}}$

Paso 8.4

Mueve el negativo al frente de la fracción.

$- \frac{1}{x^{2}} - \frac{2}{x^{3}} - \frac{3}{x^{4}}$