Cálculo Ejemplos

$y = 2 \sin (x) \cos (x)$ ; $x = \frac{π}{3}$

Paso 1

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

$2 \frac{d}{d x} [\sin (x) \cos (x)]$

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 $g (x) = \cos (x)$ .

$2 (\sin (x) \frac{d}{d x} [\cos (x)] + \cos (x) \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

Paso 3

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

$2 (\sin (x) (- \sin (x)) + \cos (x) \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

Paso 4

Eleva $\sin (x)$ a la potencia de $1$ .

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

Paso 5

Eleva $\sin (x)$ a la potencia de $1$ .

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

Paso 6

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

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

Paso 7

Suma $1$ y $1$ .

$2 (- \sin^{2} (x) + \cos (x) \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

Paso 8

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

$2 (- \sin^{2} (x) + \cos (x) \cos (x))$

Paso 9

Eleva $\cos (x)$ a la potencia de $1$ .

$2 (- \sin^{2} (x) + \cos^{1} (x) \cos (x))$

Paso 10

Eleva $\cos (x)$ a la potencia de $1$ .

$2 (- \sin^{2} (x) + \cos^{1} (x) \cos^{1} (x))$

Paso 11

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

$2 (- \sin^{2} (x) + {\cos (x)}^{1 + 1})$

Paso 12

Suma $1$ y $1$ .

$2 (- \sin^{2} (x) + \cos^{2} (x))$

Paso 13

Simplifica.

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Paso 13.1

Aplica la propiedad distributiva.

$2 (- \sin^{2} (x)) + 2 \cos^{2} (x)$

Paso 13.2

Multiplica $- 1$ por $2$ .

$- 2 \sin^{2} (x) + 2 \cos^{2} (x)$

Paso 14

Evalúa la derivada en $x = \frac{π}{3}$ .

$- 2 \sin^{2} (\frac{π}{3}) + 2 \cos^{2} (\frac{π}{3})$

Paso 15

Simplifica.

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Paso 15.1

Simplifica cada término.

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Paso 15.1.1

El valor exacto de $\sin (\frac{π}{3})$ es $\frac{\sqrt{3}}{2}$ .

$- 2 {(\frac{\sqrt{3}}{2})}^{2} + 2 \cos^{2} (\frac{π}{3})$

Paso 15.1.2

Aplica la regla del producto a $\frac{\sqrt{3}}{2}$ .

$- 2 \frac{{\sqrt{3}}^{2}}{2^{2}} + 2 \cos^{2} (\frac{π}{3})$

Paso 15.1.3

Reescribe ${\sqrt{3}}^{2}$ como $3$ .

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Paso 15.1.3.1

Usa $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescribir $\sqrt{3}$ como $3^{\frac{1}{2}}$ .

$- 2 \frac{{(3^{\frac{1}{2}})}^{2}}{2^{2}} + 2 \cos^{2} (\frac{π}{3})$

Paso 15.1.3.2

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

$- 2 \frac{3^{\frac{1}{2} \cdot 2}}{2^{2}} + 2 \cos^{2} (\frac{π}{3})$

Paso 15.1.3.3

Combina $\frac{1}{2}$ y $2$ .

$- 2 \frac{3^{\frac{2}{2}}}{2^{2}} + 2 \cos^{2} (\frac{π}{3})$

Paso 15.1.3.4

Cancela el factor común de $2$ .

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Paso 15.1.3.4.1

Cancela el factor común.

$- 2 \frac{3^{\frac{2}{2}}}{2^{2}} + 2 \cos^{2} (\frac{π}{3})$

Paso 15.1.3.4.2

Reescribe la expresión.

$- 2 \frac{3^{1}}{2^{2}} + 2 \cos^{2} (\frac{π}{3})$

Paso 15.1.3.5

Evalúa el exponente.

$- 2 \frac{3}{2^{2}} + 2 \cos^{2} (\frac{π}{3})$

Paso 15.1.4

Eleva $2$ a la potencia de $2$ .

$- 2 (\frac{3}{4}) + 2 \cos^{2} (\frac{π}{3})$

Paso 15.1.5

Cancela el factor común de $2$ .

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Paso 15.1.5.1

Factoriza $2$ de $- 2$ .

$2 (- 1) \frac{3}{4} + 2 \cos^{2} (\frac{π}{3})$

Paso 15.1.5.2

Factoriza $2$ de $4$ .

$2 \cdot - 1 \frac{3}{2 \cdot 2} + 2 \cos^{2} (\frac{π}{3})$

Paso 15.1.5.3

Cancela el factor común.

$2 \cdot - 1 \frac{3}{2 \cdot 2} + 2 \cos^{2} (\frac{π}{3})$

Paso 15.1.5.4

Reescribe la expresión.

$- 1 (\frac{3}{2}) + 2 \cos^{2} (\frac{π}{3})$

Paso 15.1.6

Reescribe $- 1 (\frac{3}{2})$ como $- (\frac{3}{2})$ .

$- (\frac{3}{2}) + 2 \cos^{2} (\frac{π}{3})$

Paso 15.1.7

El valor exacto de $\cos (\frac{π}{3})$ es $\frac{1}{2}$ .

$- \frac{3}{2} + 2 {(\frac{1}{2})}^{2}$

Paso 15.1.8

Aplica la regla del producto a $\frac{1}{2}$ .

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

Paso 15.1.9

Uno elevado a cualquier potencia es uno.

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

Paso 15.1.10

Eleva $2$ a la potencia de $2$ .

$- \frac{3}{2} + 2 (\frac{1}{4})$

Paso 15.1.11

Cancela el factor común de $2$ .

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Paso 15.1.11.1

Factoriza $2$ de $4$ .

$- \frac{3}{2} + 2 \frac{1}{2 (2)}$

Paso 15.1.11.2

Cancela el factor común.

$- \frac{3}{2} + 2 \frac{1}{2 \cdot 2}$

Paso 15.1.11.3

Reescribe la expresión.

$- \frac{3}{2} + \frac{1}{2}$

Paso 15.2

Combina fracciones.

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Paso 15.2.1

Combina los numeradores sobre el denominador común.

$\frac{- 3 + 1}{2}$

Paso 15.2.2

Simplifica la expresión.

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Paso 15.2.2.1

Suma $- 3$ y $1$ .

$\frac{- 2}{2}$

Paso 15.2.2.2

Divide $- 2$ por $2$ .

$- 1$