Encuentra $$$\frac{d^{2}}{dx^{2}} \left(\sqrt{x} + \frac{5}{\sqrt{x}}\right)$$$
Calculadoras relacionadas: Calculadora de diferenciación logarítmica, Calculadora de diferenciación implícita con pasos
Tu aportación
Encuentra $$$\frac{d^{2}}{dx^{2}} \left(\sqrt{x} + \frac{5}{\sqrt{x}}\right)$$$.
Solución
Encuentra la primera derivada $$$\frac{d}{dx} \left(\sqrt{x} + \frac{5}{\sqrt{x}}\right)$$$
La derivada de una suma/diferencia es la suma/diferencia de derivadas:
$${\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\sqrt{x} + \frac{5}{\sqrt{x}}\right)\right)} = {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\sqrt{x}\right) + \frac{d}{dx} \left(\frac{5}{\sqrt{x}}\right)\right)}$$Aplique la regla del múltiplo constante $$$\frac{d}{dx} \left(c f{\left(x \right)}\right) = c \frac{d}{dx} \left(f{\left(x \right)}\right)$$$ con $$$c = 5$$$ y $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{\sqrt{x}}$$$:
$${\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\frac{5}{\sqrt{x}}\right)\right)} + \frac{d}{dx} \left(\sqrt{x}\right) = {\color{red}\left(5 \frac{d}{dx} \left(\frac{1}{\sqrt{x}}\right)\right)} + \frac{d}{dx} \left(\sqrt{x}\right)$$Aplique la regla de potencia $$$\frac{d}{dx} \left(x^{n}\right) = n x^{n - 1}$$$ con $$$n = - \frac{1}{2}$$$:
$$5 {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\frac{1}{\sqrt{x}}\right)\right)} + \frac{d}{dx} \left(\sqrt{x}\right) = 5 {\color{red}\left(- \frac{1}{2 x^{\frac{3}{2}}}\right)} + \frac{d}{dx} \left(\sqrt{x}\right)$$Aplique la regla de potencia $$$\frac{d}{dx} \left(x^{n}\right) = n x^{n - 1}$$$ con $$$n = \frac{1}{2}$$$:
$${\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\sqrt{x}\right)\right)} - \frac{5}{2 x^{\frac{3}{2}}} = {\color{red}\left(\frac{1}{2 \sqrt{x}}\right)} - \frac{5}{2 x^{\frac{3}{2}}}$$Simplificar:
$$\frac{1}{2 \sqrt{x}} - \frac{5}{2 x^{\frac{3}{2}}} = \frac{x - 5}{2 x^{\frac{3}{2}}}$$Por lo tanto, $$$\frac{d}{dx} \left(\sqrt{x} + \frac{5}{\sqrt{x}}\right) = \frac{x - 5}{2 x^{\frac{3}{2}}}$$$.
A continuación, $$$\frac{d^{2}}{dx^{2}} \left(\sqrt{x} + \frac{5}{\sqrt{x}}\right) = \frac{d}{dx} \left(\frac{x - 5}{2 x^{\frac{3}{2}}}\right)$$$
Aplique la regla del múltiplo constante $$$\frac{d}{dx} \left(c f{\left(x \right)}\right) = c \frac{d}{dx} \left(f{\left(x \right)}\right)$$$ con $$$c = \frac{1}{2}$$$ y $$$f{\left(x \right)} = \frac{x - 5}{x^{\frac{3}{2}}}$$$:
$${\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\frac{x - 5}{2 x^{\frac{3}{2}}}\right)\right)} = {\color{red}\left(\frac{\frac{d}{dx} \left(\frac{x - 5}{x^{\frac{3}{2}}}\right)}{2}\right)}$$Aplicar la regla del cociente $$$\frac{d}{dx} \left(\frac{f{\left(x \right)}}{g{\left(x \right)}}\right) = \frac{\frac{d}{dx} \left(f{\left(x \right)}\right) g{\left(x \right)} - f{\left(x \right)} \frac{d}{dx} \left(g{\left(x \right)}\right)}{g^{2}{\left(x \right)}}$$$ con $$$f{\left(x \right)} = x - 5$$$ y $$$g{\left(x \right)} = x^{\frac{3}{2}}$$$:
$$\frac{{\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\frac{x - 5}{x^{\frac{3}{2}}}\right)\right)}}{2} = \frac{{\color{red}\left(\frac{\frac{d}{dx} \left(x - 5\right) x^{\frac{3}{2}} - \left(x - 5\right) \frac{d}{dx} \left(x^{\frac{3}{2}}\right)}{\left(x^{\frac{3}{2}}\right)^{2}}\right)}}{2}$$La derivada de una suma/diferencia es la suma/diferencia de derivadas:
$$\frac{x^{\frac{3}{2}} {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(x - 5\right)\right)} - \left(x - 5\right) \frac{d}{dx} \left(x^{\frac{3}{2}}\right)}{2 x^{3}} = \frac{x^{\frac{3}{2}} {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(x\right) - \frac{d}{dx} \left(5\right)\right)} - \left(x - 5\right) \frac{d}{dx} \left(x^{\frac{3}{2}}\right)}{2 x^{3}}$$Aplique la regla de potencia $$$\frac{d}{dx} \left(x^{n}\right) = n x^{n - 1}$$$ con $$$n = 1$$$, en otras palabras, $$$\frac{d}{dx} \left(x\right) = 1$$$:
$$\frac{x^{\frac{3}{2}} \left({\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(x\right)\right)} - \frac{d}{dx} \left(5\right)\right) - \left(x - 5\right) \frac{d}{dx} \left(x^{\frac{3}{2}}\right)}{2 x^{3}} = \frac{x^{\frac{3}{2}} \left({\color{red}\left(1\right)} - \frac{d}{dx} \left(5\right)\right) - \left(x - 5\right) \frac{d}{dx} \left(x^{\frac{3}{2}}\right)}{2 x^{3}}$$Aplique la regla de potencia $$$\frac{d}{dx} \left(x^{n}\right) = n x^{n - 1}$$$ con $$$n = \frac{3}{2}$$$:
$$\frac{x^{\frac{3}{2}} \left(1 - \frac{d}{dx} \left(5\right)\right) - \left(x - 5\right) {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(x^{\frac{3}{2}}\right)\right)}}{2 x^{3}} = \frac{x^{\frac{3}{2}} \left(1 - \frac{d}{dx} \left(5\right)\right) - \left(x - 5\right) {\color{red}\left(\frac{3 \sqrt{x}}{2}\right)}}{2 x^{3}}$$La derivada de una constante es $$$0$$$:
$$\frac{x^{\frac{3}{2}} \left(1 - {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(5\right)\right)}\right) - \frac{3 \sqrt{x} \left(x - 5\right)}{2}}{2 x^{3}} = \frac{x^{\frac{3}{2}} \left(1 - {\color{red}\left(0\right)}\right) - \frac{3 \sqrt{x} \left(x - 5\right)}{2}}{2 x^{3}}$$Simplificar:
$$\frac{x^{\frac{3}{2}} - \frac{3 \sqrt{x} \left(x - 5\right)}{2}}{2 x^{3}} = \frac{15 - x}{4 x^{\frac{5}{2}}}$$Por lo tanto, $$$\frac{d}{dx} \left(\frac{x - 5}{2 x^{\frac{3}{2}}}\right) = \frac{15 - x}{4 x^{\frac{5}{2}}}$$$.
Por lo tanto, $$$\frac{d^{2}}{dx^{2}} \left(\sqrt{x} + \frac{5}{\sqrt{x}}\right) = \frac{15 - x}{4 x^{\frac{5}{2}}}$$$.
Respuesta
$$$\frac{d^{2}}{dx^{2}} \left(\sqrt{x} + \frac{5}{\sqrt{x}}\right) = \frac{15 - x}{4 x^{\frac{5}{2}}}$$$A