Cálculo Ejemplos

$y = \ln (\sec (9 x) + \tan (9 x))$

Paso 1

Diferencia con la regla de la cadena, que establece que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ es $f' (g (x)) g' (x)$ donde $f (x) = \ln (x)$ y $g (x) = \sec (9 x) + \tan (9 x)$ .

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Paso 1.1

Para aplicar la regla de la cadena, establece $u_{1}$ como $\sec (9 x) + \tan (9 x)$ .

$\frac{d}{d u_{1}} [\ln (u_{1})] \frac{d}{d x} [\sec (9 x) + \tan (9 x)]$

Paso 1.2

La derivada de $\ln (u_{1})$ con respecto a $u_{1}$ es $\frac{1}{u_{1}}$ .

$\frac{1}{u_{1}} \frac{d}{d x} [\sec (9 x) + \tan (9 x)]$

Paso 1.3

Reemplaza todos los casos de $u_{1}$ con $\sec (9 x) + \tan (9 x)$ .

$\frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)} \frac{d}{d x} [\sec (9 x) + \tan (9 x)]$

Paso 2

Según la regla de la suma, la derivada de $\sec (9 x) + \tan (9 x)$ con respecto a $x$ es $\frac{d}{d x} [\sec (9 x)] + \frac{d}{d x} [\tan (9 x)]$ .

$\frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)} (\frac{d}{d x} [\sec (9 x)] + \frac{d}{d x} [\tan (9 x)])$

Paso 3

Diferencia con la regla de la cadena, que establece que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ es $f' (g (x)) g' (x)$ donde $f (x) = \sec (x)$ y $g (x) = 9 x$ .

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Paso 3.1

Para aplicar la regla de la cadena, establece $u_{2}$ como $9 x$ .

$\frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)} (\frac{d}{d u_{2}} [\sec (u_{2})] \frac{d}{d x} [9 x] + \frac{d}{d x} [\tan (9 x)])$

Paso 3.2

La derivada de $\sec (u_{2})$ con respecto a $u_{2}$ es $\sec (u_{2}) \tan (u_{2})$ .

$\frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)} (\sec (u_{2}) \tan (u_{2}) \frac{d}{d x} [9 x] + \frac{d}{d x} [\tan (9 x)])$

Paso 3.3

Reemplaza todos los casos de $u_{2}$ con $9 x$ .

$\frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)} (\sec (9 x) \tan (9 x) \frac{d}{d x} [9 x] + \frac{d}{d x} [\tan (9 x)])$

Paso 4

Diferencia.

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Paso 4.1

Como $9$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $9 x$ con respecto a $x$ es $9 \frac{d}{d x} [x]$ .

$\frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)} (\sec (9 x) \tan (9 x) (9 \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [\tan (9 x)])$

Paso 4.2

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

$\frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)} (\sec (9 x) \tan (9 x) (9 \cdot 1) + \frac{d}{d x} [\tan (9 x)])$

Paso 4.3

Simplifica la expresión.

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Paso 4.3.1

Multiplica $9$ por $1$ .

$\frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)} (\sec (9 x) \tan (9 x) \cdot 9 + \frac{d}{d x} [\tan (9 x)])$

Paso 4.3.2

Mueve $9$ a la izquierda de $\sec (9 x) \tan (9 x)$ .

$\frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)} (9 \cdot (\sec (9 x) \tan (9 x)) + \frac{d}{d x} [\tan (9 x)])$

Paso 5

Diferencia con la regla de la cadena, que establece que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ es $f' (g (x)) g' (x)$ donde $f (x) = \tan (x)$ y $g (x) = 9 x$ .

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Paso 5.1

Para aplicar la regla de la cadena, establece $u_{3}$ como $9 x$ .

$\frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)} (9 \sec (9 x) \tan (9 x) + \frac{d}{d u_{3}} [\tan (u_{3})] \frac{d}{d x} [9 x])$

Paso 5.2

La derivada de $\tan (u_{3})$ con respecto a $u_{3}$ es $\sec^{2} (u_{3})$ .

$\frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)} (9 \sec (9 x) \tan (9 x) + \sec^{2} (u_{3}) \frac{d}{d x} [9 x])$

Paso 5.3

Reemplaza todos los casos de $u_{3}$ con $9 x$ .

$\frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)} (9 \sec (9 x) \tan (9 x) + \sec^{2} (9 x) \frac{d}{d x} [9 x])$

Paso 6

Diferencia.

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Paso 6.1

Como $9$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $9 x$ con respecto a $x$ es $9 \frac{d}{d x} [x]$ .

$\frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)} (9 \sec (9 x) \tan (9 x) + \sec^{2} (9 x) (9 \frac{d}{d x} [x]))$

Paso 6.2

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

$\frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)} (9 \sec (9 x) \tan (9 x) + \sec^{2} (9 x) (9 \cdot 1))$

Paso 6.3

Simplifica la expresión.

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Paso 6.3.1

Multiplica $9$ por $1$ .

$\frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)} (9 \sec (9 x) \tan (9 x) + \sec^{2} (9 x) \cdot 9)$

Paso 6.3.2

Mueve $9$ a la izquierda de $\sec^{2} (9 x)$ .

$\frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)} (9 \sec (9 x) \tan (9 x) + 9 \cdot \sec^{2} (9 x))$

Paso 7

Simplifica.

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Paso 7.1

Reordena los factores de $\frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)} (9 \sec (9 x) \tan (9 x) + 9 \sec^{2} (9 x))$ .

$(9 \sec (9 x) \tan (9 x) + 9 \sec^{2} (9 x)) \frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)}$

Paso 7.2

Aplica la propiedad distributiva.

$9 \sec (9 x) \tan (9 x) \frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)} + 9 \sec^{2} (9 x) \frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)}$

Paso 7.3

Multiplica $9 \sec (9 x) \tan (9 x) \frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)}$ .

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Paso 7.3.1

Combina $\frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)}$ y $9$ .

$\frac{9}{\sec (9 x) + \tan (9 x)} \sec (9 x) \tan (9 x) + 9 \sec^{2} (9 x) \frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)}$

Paso 7.3.2

Combina $\frac{9}{\sec (9 x) + \tan (9 x)}$ y $\sec (9 x)$ .

$\frac{9 \sec (9 x)}{\sec (9 x) + \tan (9 x)} \tan (9 x) + 9 \sec^{2} (9 x) \frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)}$

Paso 7.3.3

Combina $\frac{9 \sec (9 x)}{\sec (9 x) + \tan (9 x)}$ y $\tan (9 x)$ .

$\frac{9 \sec (9 x) \tan (9 x)}{\sec (9 x) + \tan (9 x)} + 9 \sec^{2} (9 x) \frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)}$

Paso 7.4

Multiplica $9 \sec^{2} (9 x) \frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)}$ .

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Paso 7.4.1

Combina $\frac{1}{\sec (9 x) + \tan (9 x)}$ y $9$ .

$\frac{9 \sec (9 x) \tan (9 x)}{\sec (9 x) + \tan (9 x)} + \frac{9}{\sec (9 x) + \tan (9 x)} \sec^{2} (9 x)$

Paso 7.4.2

Combina $\frac{9}{\sec (9 x) + \tan (9 x)}$ y $\sec^{2} (9 x)$ .

$\frac{9 \sec (9 x) \tan (9 x)}{\sec (9 x) + \tan (9 x)} + \frac{9 \sec^{2} (9 x)}{\sec (9 x) + \tan (9 x)}$

Paso 7.5

Combina los numeradores sobre el denominador común.

$\frac{9 \sec (9 x) \tan (9 x) + 9 \sec^{2} (9 x)}{\sec (9 x) + \tan (9 x)}$

Paso 7.6

Factoriza $9 \sec (9 x)$ de $9 \sec (9 x) \tan (9 x) + 9 \sec^{2} (9 x)$ .

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Paso 7.6.1

Factoriza $9 \sec (9 x)$ de $9 \sec (9 x) \tan (9 x)$ .

$\frac{9 \sec (9 x) (\tan (9 x)) + 9 \sec^{2} (9 x)}{\sec (9 x) + \tan (9 x)}$

Paso 7.6.2

Factoriza $9 \sec (9 x)$ de $9 \sec^{2} (9 x)$ .

$\frac{9 \sec (9 x) (\tan (9 x)) + 9 \sec (9 x) (\sec (9 x))}{\sec (9 x) + \tan (9 x)}$

Paso 7.6.3

Factoriza $9 \sec (9 x)$ de $9 \sec (9 x) (\tan (9 x)) + 9 \sec (9 x) (\sec (9 x))$ .

$\frac{9 \sec (9 x) (\tan (9 x) + \sec (9 x))}{\sec (9 x) + \tan (9 x)}$