Derivada de $$$e^{- x} \sin{\left(x \right)}$$$ en $$$x = c$$$

La calculadora encontrará la derivada de $$$e^{- x} \sin{\left(x \right)}$$$ en el punto $$$x = c$$$, con los pasos mostrados.

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Halle $$$\frac{d}{dx} \left(e^{- x} \sin{\left(x \right)}\right)$$$ y evalúelo en $$$x = c$$$.

Solución

Aplica la regla del producto $$$\frac{d}{dx} \left(f{\left(x \right)} g{\left(x \right)}\right) = \frac{d}{dx} \left(f{\left(x \right)}\right) g{\left(x \right)} + f{\left(x \right)} \frac{d}{dx} \left(g{\left(x \right)}\right)$$$ con $$$f{\left(x \right)} = e^{- x}$$$ y $$$g{\left(x \right)} = \sin{\left(x \right)}$$$:

$${\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(e^{- x} \sin{\left(x \right)}\right)\right)} = {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(e^{- x}\right) \sin{\left(x \right)} + e^{- x} \frac{d}{dx} \left(\sin{\left(x \right)}\right)\right)}$$

La función $$$e^{- x}$$$ es la composición $$$f{\left(g{\left(x \right)} \right)}$$$ de dos funciones $$$f{\left(u \right)} = e^{u}$$$ y $$$g{\left(x \right)} = - x$$$.

Aplica la regla de la cadena $$$\frac{d}{dx} \left(f{\left(g{\left(x \right)} \right)}\right) = \frac{d}{du} \left(f{\left(u \right)}\right) \frac{d}{dx} \left(g{\left(x \right)}\right)$$$:

$$\sin{\left(x \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(e^{- x}\right)\right)} + e^{- x} \frac{d}{dx} \left(\sin{\left(x \right)}\right) = \sin{\left(x \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(e^{u}\right) \frac{d}{dx} \left(- x\right)\right)} + e^{- x} \frac{d}{dx} \left(\sin{\left(x \right)}\right)$$

La derivada de la función exponencial es $$$\frac{d}{du} \left(e^{u}\right) = e^{u}$$$:

$$\sin{\left(x \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(e^{u}\right)\right)} \frac{d}{dx} \left(- x\right) + e^{- x} \frac{d}{dx} \left(\sin{\left(x \right)}\right) = \sin{\left(x \right)} {\color{red}\left(e^{u}\right)} \frac{d}{dx} \left(- x\right) + e^{- x} \frac{d}{dx} \left(\sin{\left(x \right)}\right)$$

Volver a la variable original:

$$e^{{\color{red}\left(u\right)}} \sin{\left(x \right)} \frac{d}{dx} \left(- x\right) + e^{- x} \frac{d}{dx} \left(\sin{\left(x \right)}\right) = e^{{\color{red}\left(- x\right)}} \sin{\left(x \right)} \frac{d}{dx} \left(- x\right) + e^{- x} \frac{d}{dx} \left(\sin{\left(x \right)}\right)$$

Aplica la regla del factor constante $$$\frac{d}{dx} \left(c f{\left(x \right)}\right) = c \frac{d}{dx} \left(f{\left(x \right)}\right)$$$ con $$$c = -1$$$ y $$$f{\left(x \right)} = x$$$:

$$e^{- x} \sin{\left(x \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(- x\right)\right)} + e^{- x} \frac{d}{dx} \left(\sin{\left(x \right)}\right) = e^{- x} \sin{\left(x \right)} {\color{red}\left(- \frac{d}{dx} \left(x\right)\right)} + e^{- x} \frac{d}{dx} \left(\sin{\left(x \right)}\right)$$

La derivada del seno es $$$\frac{d}{dx} \left(\sin{\left(x \right)}\right) = \cos{\left(x \right)}$$$:

$$- e^{- x} \sin{\left(x \right)} \frac{d}{dx} \left(x\right) + e^{- x} {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\sin{\left(x \right)}\right)\right)} = - e^{- x} \sin{\left(x \right)} \frac{d}{dx} \left(x\right) + e^{- x} {\color{red}\left(\cos{\left(x \right)}\right)}$$

Aplica la regla de la potencia $$$\frac{d}{dx} \left(x^{n}\right) = n x^{n - 1}$$$ con $$$n = 1$$$, en otras palabras, $$$\frac{d}{dx} \left(x\right) = 1$$$:

$$- e^{- x} \sin{\left(x \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(x\right)\right)} + e^{- x} \cos{\left(x \right)} = - e^{- x} \sin{\left(x \right)} {\color{red}\left(1\right)} + e^{- x} \cos{\left(x \right)}$$

Simplificar:

$$- e^{- x} \sin{\left(x \right)} + e^{- x} \cos{\left(x \right)} = \sqrt{2} e^{- x} \cos{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}$$

Por lo tanto, $$$\frac{d}{dx} \left(e^{- x} \sin{\left(x \right)}\right) = \sqrt{2} e^{- x} \cos{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}$$$.

Finalmente, evalúa la derivada en $$$x = c$$$.

$$$\left(\frac{d}{dx} \left(e^{- x} \sin{\left(x \right)}\right)\right)|_{\left(x = c\right)} = \sqrt{2} e^{- c} \cos{\left(c + \frac{\pi}{4} \right)}$$$

Respuesta

$$$\frac{d}{dx} \left(e^{- x} \sin{\left(x \right)}\right) = \sqrt{2} e^{- x} \cos{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}$$$A

$$$\left(\frac{d}{dx} \left(e^{- x} \sin{\left(x \right)}\right)\right)|_{\left(x = c\right)} = \sqrt{2} e^{- c} \cos{\left(c + \frac{\pi}{4} \right)}\approx 1.414213562373095 e^{- c} \cos{\left(c + \frac{\pi}{4} \right)}$$$A


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