Cálculo Ejemplos

$x^{- 7 \cos (x)}$

Paso 1

Usa las propiedades de los logaritmos para simplificar la diferenciación.

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Paso 1.1

Reescribe $x^{- 7 \cos (x)}$ como $e^{\ln (x^{- 7 \cos (x)})}$ .

$\frac{d}{d x} [e^{\ln (x^{- 7 \cos (x)})}]$

Paso 1.2

Expande $\ln (x^{- 7 \cos (x)})$ ; para ello, mueve $- 7 \cos (x)$ fuera del logaritmo.

$\frac{d}{d x} [e^{- 7 \cos (x) \ln (x)}]$

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 $f (x) = e^{x}$ y $g (x) = - 7 \cos (x) \ln (x)$ .

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Paso 2.1

Para aplicar la regla de la cadena, establece $u$ como $- 7 \cos (x) \ln (x)$ .

$\frac{d}{d u} [e^{u}] \frac{d}{d x} [- 7 \cos (x) \ln (x)]$

Paso 2.2

Diferencia con la regla exponencial, que establece que $\frac{d}{d u} [a^{u}]$ es $a^{u} \ln (a)$ donde $a$ = $e$ .

$e^{u} \frac{d}{d x} [- 7 \cos (x) \ln (x)]$

Paso 2.3

Reemplaza todos los casos de $u$ con $- 7 \cos (x) \ln (x)$ .

$e^{- 7 \cos (x) \ln (x)} \frac{d}{d x} [- 7 \cos (x) \ln (x)]$

Paso 3

Como $- 7$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $- 7 \cos (x) \ln (x)$ con respecto a $x$ es $- 7 \frac{d}{d x} [\cos (x) \ln (x)]$ .

$e^{- 7 \cos (x) \ln (x)} (- 7 \frac{d}{d x} [\cos (x) \ln (x)])$

Paso 4

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 $f (x) = \cos (x)$ y $g (x) = \ln (x)$ .

$e^{- 7 \cos (x) \ln (x)} (- 7 (\cos (x) \frac{d}{d x} [\ln (x)] + \ln (x) \frac{d}{d x} [\cos (x)]))$

Paso 5

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

$e^{- 7 \cos (x) \ln (x)} (- 7 (\cos (x) \frac{1}{x} + \ln (x) \frac{d}{d x} [\cos (x)]))$

Paso 6

Combina $\cos (x)$ y $\frac{1}{x}$ .

$e^{- 7 \cos (x) \ln (x)} (- 7 (\frac{\cos (x)}{x} + \ln (x) \frac{d}{d x} [\cos (x)]))$

Paso 7

La derivada de $\cos (x)$ con respecto a $x$ es $- \sin (x)$ .

$e^{- 7 \cos (x) \ln (x)} (- 7 (\frac{\cos (x)}{x} + \ln (x) (- \sin (x))))$

Paso 8

Simplifica.

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Paso 8.1

Aplica la propiedad distributiva.

$e^{- 7 \cos (x) \ln (x)} (- 7 \frac{\cos (x)}{x} - 7 (\ln (x) (- \sin (x))))$

Paso 8.2

Aplica la propiedad distributiva.

$e^{- 7 \cos (x) \ln (x)} (- 7 \frac{\cos (x)}{x}) + e^{- 7 \cos (x) \ln (x)} (- 7 (\ln (x) (- \sin (x))))$

Paso 8.3

Combina los términos.

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Paso 8.3.1

Combina $- 7$ y $\frac{\cos (x)}{x}$ .

$e^{- 7 \cos (x) \ln (x)} \frac{- 7 \cos (x)}{x} + e^{- 7 \cos (x) \ln (x)} (- 7 (\ln (x) (- \sin (x))))$

Paso 8.3.2

Mueve el negativo al frente de la fracción.

$e^{- 7 \cos (x) \ln (x)} (- \frac{7 \cos (x)}{x}) + e^{- 7 \cos (x) \ln (x)} (- 7 (\ln (x) (- \sin (x))))$

Paso 8.3.3

Combina $e^{- 7 \cos (x) \ln (x)}$ y $\frac{7 \cos (x)}{x}$ .

$- \frac{e^{- 7 \cos (x) \ln (x)} (7 \cos (x))}{x} + e^{- 7 \cos (x) \ln (x)} (- 7 (\ln (x) (- \sin (x))))$

Paso 8.3.4

Mueve $7$ a la izquierda de $e^{- 7 \cos (x) \ln (x)}$ .

$- \frac{7 \cdot e^{- 7 \cos (x) \ln (x)} \cos (x)}{x} + e^{- 7 \cos (x) \ln (x)} (- 7 (\ln (x) (- \sin (x))))$

Paso 8.3.5

Multiplica $- 1$ por $- 7$ .

$- \frac{7 e^{- 7 \cos (x) \ln (x)} \cos (x)}{x} + e^{- 7 \cos (x) \ln (x)} (7 \ln (x)) \sin (x)$

Paso 8.4

Reordena los términos.

$7 e^{- 7 \cos (x) \ln (x)} \sin (x) \ln (x) - \frac{7 e^{- 7 \cos (x) \ln (x)} \cos (x)}{x}$