Calculadora de segunda derivada

Calcular segundas derivadas paso a paso

Esta calculadora encontrará la segunda derivada de cualquier función, con los pasos que se muestran. Además, evaluará la segunda derivada en el punto dado si es necesario.

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Tu aportación

Encuentra $$$\frac{d^{2}}{dx^{2}} \left(\sin{\left(5 x \right)}\right)$$$.

Solución

Encuentra la primera derivada $$$\frac{d}{dx} \left(\sin{\left(5 x \right)}\right)$$$

La función $$$\sin{\left(5 x \right)}$$$ es la composición $$$f{\left(g{\left(x \right)} \right)}$$$ de dos funciones $$$f{\left(u \right)} = \sin{\left(u \right)}$$$ y $$$g{\left(x \right)} = 5 x$$$.

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

$${\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\sin{\left(5 x \right)}\right)\right)} = {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\sin{\left(u \right)}\right) \frac{d}{dx} \left(5 x\right)\right)}$$

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

$${\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\sin{\left(u \right)}\right)\right)} \frac{d}{dx} \left(5 x\right) = {\color{red}\left(\cos{\left(u \right)}\right)} \frac{d}{dx} \left(5 x\right)$$

Vuelva a la variable anterior:

$$\cos{\left({\color{red}\left(u\right)} \right)} \frac{d}{dx} \left(5 x\right) = \cos{\left({\color{red}\left(5 x\right)} \right)} \frac{d}{dx} \left(5 x\right)$$

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 $$$f{\left(x \right)} = x$$$:

$$\cos{\left(5 x \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(5 x\right)\right)} = \cos{\left(5 x \right)} {\color{red}\left(5 \frac{d}{dx} \left(x\right)\right)}$$

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

$$5 \cos{\left(5 x \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(x\right)\right)} = 5 \cos{\left(5 x \right)} {\color{red}\left(1\right)}$$

Por lo tanto, $$$\frac{d}{dx} \left(\sin{\left(5 x \right)}\right) = 5 \cos{\left(5 x \right)}$$$.

A continuación, $$$\frac{d^{2}}{dx^{2}} \left(\sin{\left(5 x \right)}\right) = \frac{d}{dx} \left(5 \cos{\left(5 x \right)}\right)$$$

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 $$$f{\left(x \right)} = \cos{\left(5 x \right)}$$$:

$${\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(5 \cos{\left(5 x \right)}\right)\right)} = {\color{red}\left(5 \frac{d}{dx} \left(\cos{\left(5 x \right)}\right)\right)}$$

La función $$$\cos{\left(5 x \right)}$$$ es la composición $$$f{\left(g{\left(x \right)} \right)}$$$ de dos funciones $$$f{\left(u \right)} = \cos{\left(u \right)}$$$ y $$$g{\left(x \right)} = 5 x$$$.

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

$$5 {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\cos{\left(5 x \right)}\right)\right)} = 5 {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\cos{\left(u \right)}\right) \frac{d}{dx} \left(5 x\right)\right)}$$

La derivada del coseno es $$$\frac{d}{du} \left(\cos{\left(u \right)}\right) = - \sin{\left(u \right)}$$$:

$$5 {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\cos{\left(u \right)}\right)\right)} \frac{d}{dx} \left(5 x\right) = 5 {\color{red}\left(- \sin{\left(u \right)}\right)} \frac{d}{dx} \left(5 x\right)$$

Vuelva a la variable anterior:

$$- 5 \sin{\left({\color{red}\left(u\right)} \right)} \frac{d}{dx} \left(5 x\right) = - 5 \sin{\left({\color{red}\left(5 x\right)} \right)} \frac{d}{dx} \left(5 x\right)$$

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 $$$f{\left(x \right)} = x$$$:

$$- 5 \sin{\left(5 x \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(5 x\right)\right)} = - 5 \sin{\left(5 x \right)} {\color{red}\left(5 \frac{d}{dx} \left(x\right)\right)}$$

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

$$- 25 \sin{\left(5 x \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(x\right)\right)} = - 25 \sin{\left(5 x \right)} {\color{red}\left(1\right)}$$

Por lo tanto, $$$\frac{d}{dx} \left(5 \cos{\left(5 x \right)}\right) = - 25 \sin{\left(5 x \right)}$$$.

Por lo tanto, $$$\frac{d^{2}}{dx^{2}} \left(\sin{\left(5 x \right)}\right) = - 25 \sin{\left(5 x \right)}$$$.

Respuesta

$$$\frac{d^{2}}{dx^{2}} \left(\sin{\left(5 x \right)}\right) = - 25 \sin{\left(5 x \right)}$$$A