¿Cuál es la derivada de y = (sinx) ^ x?

¿Cuál es la derivada de y = (sinx) ^ x?
Anonim

Responder:

# dy / dx = (ln (sinx) + xcotx) (sinx) ^ x #

Explicación:

Utilizar la diferenciación logarítmica.

#y = (sinx) ^ x #

#lny = ln ((sinx) ^ x) = xln (sinx) # (Utilizar propiedades de # ln #)

Diferenciación implícita: (Utilice la regla del producto y el ruel de la cadena)

# 1 / y dy / dx = 1ln (sinx) + x 1 / sinx cosx #

Entonces tenemos:

# 1 / y dy / dx = ln (sinx) + x cotx #

Resolver # dy / dx # multiplicando por #y = (sinx) ^ x #, # dy / dx = (ln (sinx) + xcotx) (sinx) ^ x #

Responder:

# d / dx (sinx) ^ x = (ln (sinx) + xcotx) (sinx) ^ x #

Explicación:

La forma más fácil de ver esto es usando:

# (sinx) ^ x = e ^ (ln ((sinx) ^ x)) = e ^ (xln (sinx)) #

Tomando el derivado de esto da:

# d / dx (sinx) ^ x = (d / dxxln (sinx)) e ^ (xln (sinx)) #

# = (ln (sinx) + xd / dx (ln (sinx))) (sinx) ^ x #

# = (ln (sinx) + x (d / dxsinx) / sinx) (sinx) ^ x #

# = (ln (sinx) + xcosx / sinx) (sinx) ^ x #

# = (ln (sinx) + xcotx) (sinx) ^ x #

Ahora debemos señalar que si # (sinx) ^ x = 0 #, #ln ((sinx) ^ x) # es indefinido.

Sin embargo, cuando analizamos el comportamiento de la función en torno al #X#Para lo que se sostiene, encontramos que la función se comporta lo suficientemente bien como para que esto funcione, porque, si:

# (sinx) ^ x # enfoques 0

entonces:

#ln ((sinx) ^ x) # se acercará # -oo #

asi que:

# e ^ (ln ((sinx) ^ x)) # se acercará a 0 también

Además, observamos que si #sinx <0 #, #ln ((sinx) ^ x) # será un número complejo; sin embargo, todo el álgebra y el cálculo que hemos utilizado funcionan también en el plano complejo, por lo que no es un problema.

Responder:

Más generalmente…

Explicación:

# d / dx f (x) ^ g (x) = g (x) / f (x) f '(x) + g' (x) ln (f (x)) f (x) ^ g (x) #