Cálculo Ejemplos

${(x^{2} y^{3} + 3 x z + y^{2} z^{3} + 11)}^{3}$

Paso 1

Diferencia con la regla de la cadena, que establece que $\frac{d}{d z} [f (g (z))]$ es $f' (g (z)) g' (z)$ donde $f (z) = z^{3}$ y $g (z) = x^{2} y^{3} + 3 x z + y^{2} z^{3} + 11$ .

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Paso 1.1

Para aplicar la regla de la cadena, establece $u$ como $x^{2} y^{3} + 3 x z + y^{2} z^{3} + 11$ .

$\frac{d}{d u} [u^{3}] \frac{d}{d z} [x^{2} y^{3} + 3 x z + y^{2} z^{3} + 11]$

Paso 1.2

Diferencia con la regla de la potencia, que establece que $\frac{d}{d u} [u^{n}]$ es $n u^{n - 1}$ donde $n = 3$ .

$3 u^{2} \frac{d}{d z} [x^{2} y^{3} + 3 x z + y^{2} z^{3} + 11]$

Paso 1.3

Reemplaza todos los casos de $u$ con $x^{2} y^{3} + 3 x z + y^{2} z^{3} + 11$ .

$3 {(x^{2} y^{3} + 3 x z + y^{2} z^{3} + 11)}^{2} \frac{d}{d z} [x^{2} y^{3} + 3 x z + y^{2} z^{3} + 11]$

Paso 2

Diferencia.

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Paso 2.1

Según la regla de la suma, la derivada de $x^{2} y^{3} + 3 x z + y^{2} z^{3} + 11$ con respecto a $z$ es $\frac{d}{d z} [x^{2} y^{3}] + \frac{d}{d z} [3 x z] + \frac{d}{d z} [y^{2} z^{3}] + \frac{d}{d z} [11]$ .

$3 {(x^{2} y^{3} + 3 x z + y^{2} z^{3} + 11)}^{2} (\frac{d}{d z} [x^{2} y^{3}] + \frac{d}{d z} [3 x z] + \frac{d}{d z} [y^{2} z^{3}] + \frac{d}{d z} [11])$

Paso 2.2

Como $x^{2} y^{3}$ es constante con respecto a $z$ , la derivada de $x^{2} y^{3}$ con respecto a $z$ es $0$ .

$3 {(x^{2} y^{3} + 3 x z + y^{2} z^{3} + 11)}^{2} (0 + \frac{d}{d z} [3 x z] + \frac{d}{d z} [y^{2} z^{3}] + \frac{d}{d z} [11])$

Paso 3

Evalúa $\frac{d}{d z} [3 x z]$ .

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Paso 3.1

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

$3 {(x^{2} y^{3} + 3 x z + y^{2} z^{3} + 11)}^{2} (0 + 3 x \frac{d}{d z} [z] + \frac{d}{d z} [y^{2} z^{3}] + \frac{d}{d z} [11])$

Paso 3.2

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

$3 {(x^{2} y^{3} + 3 x z + y^{2} z^{3} + 11)}^{2} (0 + 3 x \cdot 1 + \frac{d}{d z} [y^{2} z^{3}] + \frac{d}{d z} [11])$

Paso 3.3

Multiplica $3$ por $1$ .

$3 {(x^{2} y^{3} + 3 x z + y^{2} z^{3} + 11)}^{2} (0 + 3 x + \frac{d}{d z} [y^{2} z^{3}] + \frac{d}{d z} [11])$

Paso 4

Evalúa $\frac{d}{d z} [y^{2} z^{3}]$ .

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Paso 4.1

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

$3 {(x^{2} y^{3} + 3 x z + y^{2} z^{3} + 11)}^{2} (0 + 3 x + y^{2} \frac{d}{d z} [z^{3}] + \frac{d}{d z} [11])$

Paso 4.2

Diferencia con la regla de la potencia, que establece que $\frac{d}{d z} [z^{n}]$ es $n z^{n - 1}$ donde $n = 3$ .

$3 {(x^{2} y^{3} + 3 x z + y^{2} z^{3} + 11)}^{2} (0 + 3 x + y^{2} (3 z^{2}) + \frac{d}{d z} [11])$

Paso 4.3

Mueve $3$ a la izquierda de $y^{2}$ .

$3 {(x^{2} y^{3} + 3 x z + y^{2} z^{3} + 11)}^{2} (0 + 3 x + 3 y^{2} z^{2} + \frac{d}{d z} [11])$

Paso 5

Como $11$ es constante con respecto a $z$ , la derivada de $11$ con respecto a $z$ es $0$ .

$3 {(x^{2} y^{3} + 3 x z + y^{2} z^{3} + 11)}^{2} (0 + 3 x + 3 y^{2} z^{2} + 0)$

Paso 6

Simplifica.

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Paso 6.1

Combina los términos.

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Paso 6.1.1

Suma $0$ y $3 x$ .

$3 {(x^{2} y^{3} + 3 x z + y^{2} z^{3} + 11)}^{2} (3 x + 3 y^{2} z^{2} + 0)$

Paso 6.1.2

Suma $3 x + 3 y^{2} z^{2}$ y $0$ .

$3 {(x^{2} y^{3} + 3 x z + y^{2} z^{3} + 11)}^{2} (3 x + 3 y^{2} z^{2})$

Paso 6.2

Reordena los términos.

$3 {(x^{2} y^{3} + 3 x z + y^{2} z^{3} + 11)}^{2} (3 y^{2} z^{2} + 3 x)$