Cálculo Ejemplos

$f (t) = \frac{e^{6 t} + e^{- 6 t}}{e^{4 t}}$

Paso 1

Diferencia con la regla del cociente, que establece que $\frac{d}{d t} [\frac{f (t)}{g (t)}]$ es $\frac{g (t) \frac{d}{d t} [f (t)] - f (t) \frac{d}{d t} [g (t)]}{{g (t)}^{2}}$ donde $f (t) = e^{6 t} + e^{- 6 t}$ y $g (t) = e^{4 t}$ .

$\frac{e^{4 t} \frac{d}{d t} [e^{6 t} + e^{- 6 t}] - (e^{6 t} + e^{- 6 t}) \frac{d}{d t} [e^{4 t}]}{{(e^{4 t})}^{2}}$

Paso 2

Diferencia con la regla de la suma.

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Paso 2.1

Multiplica los exponentes en ${(e^{4 t})}^{2}$ .

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Paso 2.1.1

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

$\frac{e^{4 t} \frac{d}{d t} [e^{6 t} + e^{- 6 t}] - (e^{6 t} + e^{- 6 t}) \frac{d}{d t} [e^{4 t}]}{e^{4 t \cdot 2}}$

Paso 2.1.2

Multiplica $2$ por $4$ .

$\frac{e^{4 t} \frac{d}{d t} [e^{6 t} + e^{- 6 t}] - (e^{6 t} + e^{- 6 t}) \frac{d}{d t} [e^{4 t}]}{e^{8 t}}$

Paso 2.2

Según la regla de la suma, la derivada de $e^{6 t} + e^{- 6 t}$ con respecto a $t$ es $\frac{d}{d t} [e^{6 t}] + \frac{d}{d t} [e^{- 6 t}]$ .

$\frac{e^{4 t} (\frac{d}{d t} [e^{6 t}] + \frac{d}{d t} [e^{- 6 t}]) - (e^{6 t} + e^{- 6 t}) \frac{d}{d t} [e^{4 t}]}{e^{8 t}}$

Paso 3

Diferencia con la regla de la cadena, que establece que $\frac{d}{d t} [f (g (t))]$ es $f' (g (t)) g' (t)$ donde $f (t) = e^{t}$ y $g (t) = 6 t$ .

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Paso 3.1

Para aplicar la regla de la cadena, establece $u_{1}$ como $6 t$ .

$\frac{e^{4 t} (\frac{d}{d u_{1}} [e^{u_{1}}] \frac{d}{d t} [6 t] + \frac{d}{d t} [e^{- 6 t}]) - (e^{6 t} + e^{- 6 t}) \frac{d}{d t} [e^{4 t}]}{e^{8 t}}$

Paso 3.2

Diferencia con la regla exponencial, que establece que $\frac{d}{d u_{1}} [a^{u_{1}}]$ es $a^{u_{1}} \ln (a)$ donde $a$ = $e$ .

$\frac{e^{4 t} (e^{u_{1}} \frac{d}{d t} [6 t] + \frac{d}{d t} [e^{- 6 t}]) - (e^{6 t} + e^{- 6 t}) \frac{d}{d t} [e^{4 t}]}{e^{8 t}}$

Paso 3.3

Reemplaza todos los casos de $u_{1}$ con $6 t$ .

$\frac{e^{4 t} (e^{6 t} \frac{d}{d t} [6 t] + \frac{d}{d t} [e^{- 6 t}]) - (e^{6 t} + e^{- 6 t}) \frac{d}{d t} [e^{4 t}]}{e^{8 t}}$

Paso 4

Diferencia.

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Paso 4.1

Como $6$ es constante con respecto a $t$ , la derivada de $6 t$ con respecto a $t$ es $6 \frac{d}{d t} [t]$ .

$\frac{e^{4 t} (e^{6 t} (6 \frac{d}{d t} [t]) + \frac{d}{d t} [e^{- 6 t}]) - (e^{6 t} + e^{- 6 t}) \frac{d}{d t} [e^{4 t}]}{e^{8 t}}$

Paso 4.2

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

$\frac{e^{4 t} (e^{6 t} (6 \cdot 1) + \frac{d}{d t} [e^{- 6 t}]) - (e^{6 t} + e^{- 6 t}) \frac{d}{d t} [e^{4 t}]}{e^{8 t}}$

Paso 4.3

Simplifica la expresión.

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Paso 4.3.1

Multiplica $6$ por $1$ .

$\frac{e^{4 t} (e^{6 t} \cdot 6 + \frac{d}{d t} [e^{- 6 t}]) - (e^{6 t} + e^{- 6 t}) \frac{d}{d t} [e^{4 t}]}{e^{8 t}}$

Paso 4.3.2

Mueve $6$ a la izquierda de $e^{6 t}$ .

$\frac{e^{4 t} (6 \cdot e^{6 t} + \frac{d}{d t} [e^{- 6 t}]) - (e^{6 t} + e^{- 6 t}) \frac{d}{d t} [e^{4 t}]}{e^{8 t}}$

Paso 5

Diferencia con la regla de la cadena, que establece que $\frac{d}{d t} [f (g (t))]$ es $f' (g (t)) g' (t)$ donde $f (t) = e^{t}$ y $g (t) = - 6 t$ .

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Paso 5.1

Para aplicar la regla de la cadena, establece $u_{2}$ como $- 6 t$ .

$\frac{e^{4 t} (6 e^{6 t} + \frac{d}{d u_{2}} [e^{u_{2}}] \frac{d}{d t} [- 6 t]) - (e^{6 t} + e^{- 6 t}) \frac{d}{d t} [e^{4 t}]}{e^{8 t}}$

Paso 5.2

Diferencia con la regla exponencial, que establece que $\frac{d}{d u_{2}} [a^{u_{2}}]$ es $a^{u_{2}} \ln (a)$ donde $a$ = $e$ .

$\frac{e^{4 t} (6 e^{6 t} + e^{u_{2}} \frac{d}{d t} [- 6 t]) - (e^{6 t} + e^{- 6 t}) \frac{d}{d t} [e^{4 t}]}{e^{8 t}}$

Paso 5.3

Reemplaza todos los casos de $u_{2}$ con $- 6 t$ .

$\frac{e^{4 t} (6 e^{6 t} + e^{- 6 t} \frac{d}{d t} [- 6 t]) - (e^{6 t} + e^{- 6 t}) \frac{d}{d t} [e^{4 t}]}{e^{8 t}}$

Paso 6

Diferencia.

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Paso 6.1

Como $- 6$ es constante con respecto a $t$ , la derivada de $- 6 t$ con respecto a $t$ es $- 6 \frac{d}{d t} [t]$ .

$\frac{e^{4 t} (6 e^{6 t} + e^{- 6 t} (- 6 \frac{d}{d t} [t])) - (e^{6 t} + e^{- 6 t}) \frac{d}{d t} [e^{4 t}]}{e^{8 t}}$

Paso 6.2

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

$\frac{e^{4 t} (6 e^{6 t} + e^{- 6 t} (- 6 \cdot 1)) - (e^{6 t} + e^{- 6 t}) \frac{d}{d t} [e^{4 t}]}{e^{8 t}}$

Paso 6.3

Simplifica la expresión.

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Paso 6.3.1

Multiplica $- 6$ por $1$ .

$\frac{e^{4 t} (6 e^{6 t} + e^{- 6 t} \cdot - 6) - (e^{6 t} + e^{- 6 t}) \frac{d}{d t} [e^{4 t}]}{e^{8 t}}$

Paso 6.3.2

Mueve $- 6$ a la izquierda de $e^{- 6 t}$ .

$\frac{e^{4 t} (6 e^{6 t} - 6 \cdot e^{- 6 t}) - (e^{6 t} + e^{- 6 t}) \frac{d}{d t} [e^{4 t}]}{e^{8 t}}$

Paso 7

Diferencia con la regla de la cadena, que establece que $\frac{d}{d t} [f (g (t))]$ es $f' (g (t)) g' (t)$ donde $f (t) = e^{t}$ y $g (t) = 4 t$ .

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Paso 7.1

Para aplicar la regla de la cadena, establece $u_{3}$ como $4 t$ .

$\frac{e^{4 t} (6 e^{6 t} - 6 e^{- 6 t}) - (e^{6 t} + e^{- 6 t}) (\frac{d}{d u_{3}} [e^{u_{3}}] \frac{d}{d t} [4 t])}{e^{8 t}}$

Paso 7.2

Diferencia con la regla exponencial, que establece que $\frac{d}{d u_{3}} [a^{u_{3}}]$ es $a^{u_{3}} \ln (a)$ donde $a$ = $e$ .

$\frac{e^{4 t} (6 e^{6 t} - 6 e^{- 6 t}) - (e^{6 t} + e^{- 6 t}) (e^{u_{3}} \frac{d}{d t} [4 t])}{e^{8 t}}$

Paso 7.3

Reemplaza todos los casos de $u_{3}$ con $4 t$ .

$\frac{e^{4 t} (6 e^{6 t} - 6 e^{- 6 t}) - (e^{6 t} + e^{- 6 t}) (e^{4 t} \frac{d}{d t} [4 t])}{e^{8 t}}$

Paso 8

Diferencia.

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Paso 8.1

Como $4$ es constante con respecto a $t$ , la derivada de $4 t$ con respecto a $t$ es $4 \frac{d}{d t} [t]$ .

$\frac{e^{4 t} (6 e^{6 t} - 6 e^{- 6 t}) - (e^{6 t} + e^{- 6 t}) (e^{4 t} (4 \frac{d}{d t} [t]))}{e^{8 t}}$

Paso 8.2

Multiplica $4$ por $- 1$ .

$\frac{e^{4 t} (6 e^{6 t} - 6 e^{- 6 t}) - 4 (e^{6 t} + e^{- 6 t}) (e^{4 t} (\frac{d}{d t} [t]))}{e^{8 t}}$

Paso 8.3

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

$\frac{e^{4 t} (6 e^{6 t} - 6 e^{- 6 t}) - 4 (e^{6 t} + e^{- 6 t}) (e^{4 t} \cdot 1)}{e^{8 t}}$

Paso 8.4

Multiplica $e^{4 t}$ por $1$ .

$\frac{e^{4 t} (6 e^{6 t} - 6 e^{- 6 t}) - 4 (e^{6 t} + e^{- 6 t}) e^{4 t}}{e^{8 t}}$

Paso 9

Simplifica.

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Paso 9.1

Aplica la propiedad distributiva.

$\frac{e^{4 t} (6 e^{6 t}) + e^{4 t} (- 6 e^{- 6 t}) - 4 (e^{6 t} + e^{- 6 t}) e^{4 t}}{e^{8 t}}$

Paso 9.2

Aplica la propiedad distributiva.

$\frac{e^{4 t} (6 e^{6 t}) + e^{4 t} (- 6 e^{- 6 t}) + (- 4 e^{6 t} - 4 e^{- 6 t}) e^{4 t}}{e^{8 t}}$

Paso 9.3

Aplica la propiedad distributiva.

$\frac{e^{4 t} (6 e^{6 t}) + e^{4 t} (- 6 e^{- 6 t}) - 4 e^{6 t} e^{4 t} - 4 e^{- 6 t} e^{4 t}}{e^{8 t}}$

Paso 9.4

Simplifica el numerador.

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Paso 9.4.1

Simplifica cada término.

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Paso 9.4.1.1

Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.

$\frac{6 e^{4 t} e^{6 t} + e^{4 t} (- 6 e^{- 6 t}) - 4 e^{6 t} e^{4 t} - 4 e^{- 6 t} e^{4 t}}{e^{8 t}}$

Paso 9.4.1.2

Multiplica $e^{4 t}$ por $e^{6 t}$ sumando los exponentes.

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Paso 9.4.1.2.1

Mueve $e^{6 t}$ .

$\frac{6 (e^{6 t} e^{4 t}) + e^{4 t} (- 6 e^{- 6 t}) - 4 e^{6 t} e^{4 t} - 4 e^{- 6 t} e^{4 t}}{e^{8 t}}$

Paso 9.4.1.2.2

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

$\frac{6 e^{6 t + 4 t} + e^{4 t} (- 6 e^{- 6 t}) - 4 e^{6 t} e^{4 t} - 4 e^{- 6 t} e^{4 t}}{e^{8 t}}$

Paso 9.4.1.2.3

Suma $6 t$ y $4 t$ .

$\frac{6 e^{10 t} + e^{4 t} (- 6 e^{- 6 t}) - 4 e^{6 t} e^{4 t} - 4 e^{- 6 t} e^{4 t}}{e^{8 t}}$

Paso 9.4.1.3

Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.

$\frac{6 e^{10 t} - 6 e^{4 t} e^{- 6 t} - 4 e^{6 t} e^{4 t} - 4 e^{- 6 t} e^{4 t}}{e^{8 t}}$

Paso 9.4.1.4

Multiplica $e^{4 t}$ por $e^{- 6 t}$ sumando los exponentes.

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Paso 9.4.1.4.1

Mueve $e^{- 6 t}$ .

$\frac{6 e^{10 t} - 6 (e^{- 6 t} e^{4 t}) - 4 e^{6 t} e^{4 t} - 4 e^{- 6 t} e^{4 t}}{e^{8 t}}$

Paso 9.4.1.4.2

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

$\frac{6 e^{10 t} - 6 e^{- 6 t + 4 t} - 4 e^{6 t} e^{4 t} - 4 e^{- 6 t} e^{4 t}}{e^{8 t}}$

Paso 9.4.1.4.3

Suma $- 6 t$ y $4 t$ .

$\frac{6 e^{10 t} - 6 e^{- 2 t} - 4 e^{6 t} e^{4 t} - 4 e^{- 6 t} e^{4 t}}{e^{8 t}}$

Paso 9.4.1.5

Multiplica $e^{6 t}$ por $e^{4 t}$ sumando los exponentes.

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Paso 9.4.1.5.1

Mueve $e^{4 t}$ .

$\frac{6 e^{10 t} - 6 e^{- 2 t} - 4 (e^{4 t} e^{6 t}) - 4 e^{- 6 t} e^{4 t}}{e^{8 t}}$

Paso 9.4.1.5.2

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

$\frac{6 e^{10 t} - 6 e^{- 2 t} - 4 e^{4 t + 6 t} - 4 e^{- 6 t} e^{4 t}}{e^{8 t}}$

Paso 9.4.1.5.3

Suma $4 t$ y $6 t$ .

$\frac{6 e^{10 t} - 6 e^{- 2 t} - 4 e^{10 t} - 4 e^{- 6 t} e^{4 t}}{e^{8 t}}$

Paso 9.4.1.6

Multiplica $e^{- 6 t}$ por $e^{4 t}$ sumando los exponentes.

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Paso 9.4.1.6.1

Mueve $e^{4 t}$ .

$\frac{6 e^{10 t} - 6 e^{- 2 t} - 4 e^{10 t} - 4 (e^{4 t} e^{- 6 t})}{e^{8 t}}$

Paso 9.4.1.6.2

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

$\frac{6 e^{10 t} - 6 e^{- 2 t} - 4 e^{10 t} - 4 e^{4 t - 6 t}}{e^{8 t}}$

Paso 9.4.1.6.3

Resta $6 t$ de $4 t$ .

$\frac{6 e^{10 t} - 6 e^{- 2 t} - 4 e^{10 t} - 4 e^{- 2 t}}{e^{8 t}}$

Paso 9.4.2

Resta $4 e^{10 t}$ de $6 e^{10 t}$ .

$\frac{2 e^{10 t} - 6 e^{- 2 t} - 4 e^{- 2 t}}{e^{8 t}}$

Paso 9.4.3

Resta $4 e^{- 2 t}$ de $- 6 e^{- 2 t}$ .

$\frac{2 e^{10 t} - 10 e^{- 2 t}}{e^{8 t}}$

Paso 9.5

Factoriza $2$ de $2 e^{10 t} - 10 e^{- 2 t}$ .

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Paso 9.5.1

Factoriza $2$ de $2 e^{10 t}$ .

$\frac{2 (e^{10 t}) - 10 e^{- 2 t}}{e^{8 t}}$

Paso 9.5.2

Factoriza $2$ de $- 10 e^{- 2 t}$ .

$\frac{2 (e^{10 t}) + 2 (- 5 e^{- 2 t})}{e^{8 t}}$

Paso 9.5.3

Factoriza $2$ de $2 (e^{10 t}) + 2 (- 5 e^{- 2 t})$ .

$\frac{2 (e^{10 t} - 5 e^{- 2 t})}{e^{8 t}}$