Cálculo Ejemplos

$f (x) = 5 \sin (x) (3 x^{2} + 2 x + 1)$

Paso 1

Como $5$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $5 \sin (x) (3 x^{2} + 2 x + 1)$ con respecto a $x$ es $5 \frac{d}{d x} [\sin (x) (3 x^{2} + 2 x + 1)]$ .

$5 \frac{d}{d x} [\sin (x) (3 x^{2} + 2 x + 1)]$

Paso 2

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 $f (x) = \sin (x)$ y $g (x) = 3 x^{2} + 2 x + 1$ .

$5 (\sin (x) \frac{d}{d x} [3 x^{2} + 2 x + 1] + (3 x^{2} + 2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

Paso 3

Diferencia.

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Paso 3.1

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

$5 (\sin (x) (\frac{d}{d x} [3 x^{2}] + \frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [1]) + (3 x^{2} + 2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

Paso 3.2

Como $3$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $3 x^{2}$ con respecto a $x$ es $3 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$5 (\sin (x) (3 \frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [1]) + (3 x^{2} + 2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

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 $n = 2$ .

$5 (\sin (x) (3 (2 x) + \frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [1]) + (3 x^{2} + 2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

Paso 3.4

Multiplica $2$ por $3$ .

$5 (\sin (x) (6 x + \frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [1]) + (3 x^{2} + 2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

Paso 3.5

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

$5 (\sin (x) (6 x + 2 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [1]) + (3 x^{2} + 2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

Paso 3.6

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

$5 (\sin (x) (6 x + 2 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [1]) + (3 x^{2} + 2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

Paso 3.7

Multiplica $2$ por $1$ .

$5 (\sin (x) (6 x + 2 + \frac{d}{d x} [1]) + (3 x^{2} + 2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

Paso 3.8

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

$5 (\sin (x) (6 x + 2 + 0) + (3 x^{2} + 2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

Paso 3.9

Suma $6 x + 2$ y $0$ .

$5 (\sin (x) (6 x + 2) + (3 x^{2} + 2 x + 1) \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

Paso 4

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

$5 (\sin (x) (6 x + 2) + (3 x^{2} + 2 x + 1) \cos (x))$

Paso 5

Simplifica.

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Paso 5.1

Aplica la propiedad distributiva.

$5 (\sin (x) (6 x) + \sin (x) \cdot 2 + (3 x^{2} + 2 x + 1) \cos (x))$

Paso 5.2

Aplica la propiedad distributiva.

$5 (\sin (x) (6 x) + \sin (x) \cdot 2 + 3 x^{2} \cos (x) + 2 x \cos (x) + 1 \cos (x))$

Paso 5.3

Aplica la propiedad distributiva.

$5 (\sin (x) (6 x)) + 5 (\sin (x) \cdot 2) + 5 (3 x^{2} \cos (x)) + 5 (2 x \cos (x)) + 5 (1 \cos (x))$

Paso 5.4

Combina los términos.

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Paso 5.4.1

Multiplica $6$ por $5$ .

$30 (\sin (x) (x)) + 5 (\sin (x) \cdot 2) + 5 (3 x^{2} \cos (x)) + 5 (2 x \cos (x)) + 5 (1 \cos (x))$

Paso 5.4.2

Mueve $2$ a la izquierda de $\sin (x)$ .

$30 \sin (x) x + 5 (2 \cdot \sin (x)) + 5 (3 x^{2} \cos (x)) + 5 (2 x \cos (x)) + 5 (1 \cos (x))$

Paso 5.4.3

Multiplica $2$ por $5$ .

$30 \sin (x) x + 10 \sin (x) + 5 (3 x^{2} \cos (x)) + 5 (2 x \cos (x)) + 5 (1 \cos (x))$

Paso 5.4.4

Multiplica $3$ por $5$ .

$30 \sin (x) x + 10 \sin (x) + 15 (x^{2} \cos (x)) + 5 (2 x \cos (x)) + 5 (1 \cos (x))$

Paso 5.4.5

Multiplica $2$ por $5$ .

$30 \sin (x) x + 10 \sin (x) + 15 x^{2} \cos (x) + 10 (x \cos (x)) + 5 (1 \cos (x))$

Paso 5.4.6

Multiplica $\cos (x)$ por $1$ .

$30 \sin (x) x + 10 \sin (x) + 15 x^{2} \cos (x) + 10 x \cos (x) + 5 \cos (x)$

Paso 5.5

Reordena los términos.

$30 x \sin (x) + 15 x^{2} \cos (x) + 10 x \cos (x) + 10 \sin (x) + 5 \cos (x)$