Derivar usando el método de diferenciación logarítmica $\frac{d}{dx}\left(\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}\right)$

Solución Paso a paso

Go!
Modo simbólico
Modo texto
Go!
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
a
b
c
d
f
g
m
n
u
v
w
x
y
z
.
(◻)
+
-
×
◻/◻
/
÷
2

e
π
ln
log
log
lim
d/dx
Dx
|◻|
θ
=
>
<
>=
<=
sin
cos
tan
cot
sec
csc

asin
acos
atan
acot
asec
acsc

sinh
cosh
tanh
coth
sech
csch

asinh
acosh
atanh
acoth
asech
acsch

Respuesta final al problema

$\left(5x^2\ln\left(x^2+3\right)+15\ln\left(x^2+3\right)+10x^2-2x\right)\left(x^2+3\right)^{\left(5x-2\right)}$
¿Tienes otra respuesta? Verifícala aquí!

Solución explicada paso por paso

¿Cómo debo resolver este problema?

  • Elige una opción
  • Derivar usando la definición
  • Hallar la derivada con la regla del producto
  • Hallar la derivada con la regla del cociente
  • Hallar la derivada usando diferenciación logarítmica
  • Hallar la derivada
  • Integrar por fracciones parciales
  • Producto de Binomios con Término Común
  • Método FOIL
  • Integrar por cambio de variable
  • Cargar más...
¿No encuentras un método? Dinos para que podamos agregarlo.
1

Para derivar la función $\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}$ utilizamos el método de diferenciación logarítmica. Primero, igualamos la función a $y$, luego aplicamos logaritmo natural a ambos miembros de la ecuación

$y=\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}$
2

Aplicar logaritmo natural a ambos lados de la igualdad

$\ln\left(y\right)=\ln\left(\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}\right)$
3

El logaritmo de una potencia es igual al producto del exponente por el logaritmo de la base: $\log_a(x^n)=n\cdot\log_a(x)$

$\ln\left(y\right)=\left(5x-1\right)\ln\left(x^2+3\right)$
4

Derivar ambos lados de la igualdad con respecto a $x$

$\frac{d}{dx}\left(\ln\left(y\right)\right)=\frac{d}{dx}\left(\left(5x-1\right)\ln\left(x^2+3\right)\right)$
5

Aplicando la derivada del producto de dos funciones: $(f\cdot g)'=f'\cdot g+f\cdot g'$, donde $f=5x-1$ y $g=\ln\left(x^2+3\right)$

$\frac{d}{dx}\left(\ln\left(y\right)\right)=\frac{d}{dx}\left(5x-1\right)\ln\left(x^2+3\right)+\left(5x-1\right)\frac{d}{dx}\left(\ln\left(x^2+3\right)\right)$

La derivada del logaritmo natural es igual a la derivada de la función dividida por la función. Si $f(x)=ln\:a$ (donde $a$ está en función de $x$), entonces $\displaystyle f'(x)=\frac{a'}{a}$

$\frac{1}{y}\frac{d}{dx}\left(y\right)=\frac{d}{dx}\left(5x-1\right)\ln\left(x^2+3\right)+\left(5x-1\right)\frac{1}{x^2+3}\frac{d}{dx}\left(x^2+3\right)$
6

La derivada del logaritmo natural es igual a la derivada de la función dividida por la función. Si $f(x)=ln\:a$ (donde $a$ está en función de $x$), entonces $\displaystyle f'(x)=\frac{a'}{a}$

$\frac{1}{y}\frac{d}{dx}\left(y\right)=\frac{d}{dx}\left(5x-1\right)\ln\left(x^2+3\right)+\left(5x-1\right)\frac{1}{x^2+3}\frac{d}{dx}\left(x^2+3\right)$
7

Utilizando la regla de diferenciación de potencias, la derivada de la función lineal es igual a $1$

$\frac{y^{\prime}}{y}=\frac{d}{dx}\left(5x-1\right)\ln\left(x^2+3\right)+\left(5x-1\right)\frac{1}{x^2+3}\frac{d}{dx}\left(x^2+3\right)$

La derivada de la función constante ($-1$) es igual a cero

$\frac{y^{\prime}}{y}=\frac{d}{dx}\left(5x\right)\ln\left(x^2+3\right)+\left(5x-1\right)\frac{1}{x^2+3}\frac{d}{dx}\left(x^2+3\right)$
8

La derivada de la suma de dos o más funciones equivale a la suma de las derivadas de cada función por separado

$\frac{y^{\prime}}{y}=\frac{d}{dx}\left(5x\right)\ln\left(x^2+3\right)+\left(5x-1\right)\frac{1}{x^2+3}\frac{d}{dx}\left(x^2+3\right)$

La derivada de la función constante ($3$) es igual a cero

$\frac{y^{\prime}}{y}=\frac{d}{dx}\left(5x\right)\ln\left(x^2+3\right)+\left(5x-1\right)\frac{1}{x^2+3}\frac{d}{dx}\left(x^2\right)$
9

La derivada de la suma de dos o más funciones equivale a la suma de las derivadas de cada función por separado

$\frac{y^{\prime}}{y}=\frac{d}{dx}\left(5x\right)\ln\left(x^2+3\right)+\left(5x-1\right)\frac{1}{x^2+3}\frac{d}{dx}\left(x^2\right)$

La derivada de una función multiplicada por una constante es igual a la constante por la derivada de la función

$5\frac{d}{dx}\left(x\right)\ln\left(x^2+3\right)$

Utilizando la regla de diferenciación de potencias, la derivada de la función lineal es igual a $1$

$5\ln\left(x^2+3\right)$
10

La derivada de una función lineal multiplicada por una constante, es igual a la constante

$\frac{y^{\prime}}{y}=5\frac{d}{dx}\left(x\right)\ln\left(x^2+3\right)+\left(5x-1\right)\frac{1}{x^2+3}\frac{d}{dx}\left(x^2\right)$
11

Utilizando la regla de diferenciación de potencias, la derivada de la función lineal es igual a $1$

$\frac{y^{\prime}}{y}=5\ln\left(x^2+3\right)+\left(5x-1\right)\frac{1}{x^2+3}\frac{d}{dx}\left(x^2\right)$

Utilizamos la regla de diferenciación de potencias, la cual dice que si $n$ es un número real y si $f(x) = x^n$, entonces $f'(x) = nx^{n-1}$

$2\left(5x-1\right)\frac{1}{x^2+3}x^{\left(2-1\right)}$

Restar los valores $2$ y $-1$

$2\left(5x-1\right)\frac{1}{x^2+3}x$
12

Utilizamos la regla de diferenciación de potencias, la cual dice que si $n$ es un número real y si $f(x) = x^n$, entonces $f'(x) = nx^{n-1}$

$\frac{y^{\prime}}{y}=5\ln\left(x^2+3\right)+2\left(5x-1\right)\frac{1}{x^2+3}x$

Multiplicar la fracción por el término

$\frac{y^{\prime}}{y}=5\ln\left(x^2+3\right)+\frac{2\cdot 1\left(5x-1\right)x}{x^2+3}$

Cualquier expresión algebraica multiplicada por uno es igual a esa misma expresión

$\frac{y^{\prime}}{y}=5\ln\left(x^2+3\right)+\frac{2\left(5x-1\right)x}{x^2+3}$
13

Multiplicar la fracción por el término

$\frac{y^{\prime}}{y}=5\ln\left(x^2+3\right)+\frac{2\left(5x-1\right)x}{x^2+3}$
14

Multiplicar ambos miembros de la ecuación por $y$

$y^{\prime}=\left(5\ln\left(x^2+3\right)+\frac{2\left(5x-1\right)x}{x^2+3}\right)y$
15

Reemplazar el valor de $y$ por el valor de la función original: $\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}$

$y^{\prime}=\left(5\ln\left(x^2+3\right)+\frac{2\left(5x-1\right)x}{x^2+3}\right)\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}$
16

La derivada de la función es entonces

$\left(5\ln\left(x^2+3\right)+\frac{2\left(5x-1\right)x}{x^2+3}\right)\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}$

Combinar todos los términos en una única fracción con $x^2+3$ como común denominador

$\frac{5\left(x^2+3\right)\ln\left(x^2+3\right)+2\left(5x-1\right)x}{x^2+3}\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}$

Resolver el producto $5\left(x^2+3\right)\ln\left(x^2+3\right)$

$\frac{5x^2\ln\left(x^2+3\right)+5\cdot 3\ln\left(x^2+3\right)+2\left(5x-1\right)x}{x^2+3}\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}$

Multiplicar $5$ por $3$

$\frac{5x^2\ln\left(x^2+3\right)+15\ln\left(x^2+3\right)+2\left(5x-1\right)x}{x^2+3}\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}$

Resolver el producto $2\left(5x-1\right)x$

$\frac{5x^2\ln\left(x^2+3\right)+15\ln\left(x^2+3\right)+2\cdot 5x\cdot x+2\cdot -1x}{x^2+3}\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}$

Resolver el producto $5\left(x^2+3\right)\ln\left(x^2+3\right)$

$\frac{5x^2\ln\left(x^2+3\right)+5\cdot 3\ln\left(x^2+3\right)+2\left(5x-1\right)x}{x^2+3}\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}$

Multiplicar $5$ por $3$

$\frac{5x^2\ln\left(x^2+3\right)+15\ln\left(x^2+3\right)+2\left(5x-1\right)x}{x^2+3}\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}$

Multiplicar $2$ por $5$

$\frac{5x^2\ln\left(x^2+3\right)+15\ln\left(x^2+3\right)+10x\cdot x+2\cdot -1x}{x^2+3}\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}$

Multiplicar $2$ por $-1$

$\frac{5x^2\ln\left(x^2+3\right)+15\ln\left(x^2+3\right)+10x\cdot x-2x}{x^2+3}\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}$

Al multiplicar dos potencias de igual base ($x$), se pueden sumar los exponentes

$\frac{5x^2\ln\left(x^2+3\right)+15\ln\left(x^2+3\right)+10x^2-2x}{x^2+3}\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}$

Resolver el producto $2\left(5x-1\right)x$

$2\cdot 5x\cdot x+2\cdot -1x$

Al multiplicar dos potencias de igual base ($x$), se pueden sumar los exponentes

$2\cdot 5x^2+2\cdot -1x$

Multiplicando la fracción por el término $\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}$

$\frac{\left(5x^2\ln\left(x^2+3\right)+15\ln\left(x^2+3\right)+10x^2-2x\right)\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}}{x^2+3}$

Simplificar la fracción $\frac{\left(5x^2\ln\left(x^2+3\right)+15\ln\left(x^2+3\right)+10x^2-2x\right)\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}}{x^2+3}$ por $x^2+3$

$\left(5x^2\ln\left(x^2+3\right)+15\ln\left(x^2+3\right)+10x^2-2x\right)\left(x^2+3\right)^{\left(5x-2\right)}$
17

Simplificar la derivada

$\left(5x^2\ln\left(x^2+3\right)+15\ln\left(x^2+3\right)+10x^2-2x\right)\left(x^2+3\right)^{\left(5x-2\right)}$

Respuesta final al problema

$\left(5x^2\ln\left(x^2+3\right)+15\ln\left(x^2+3\right)+10x^2-2x\right)\left(x^2+3\right)^{\left(5x-2\right)}$

Explora distintas formas de resolver este problema

Resolver un ejercicio matemático utilizando diferentes métodos es importante porque mejora la comprensión, fomenta el pensamiento crítico, permite múltiples soluciones y desarrolla distintas estrategias de resolución de problemas. Leer más

¡Ayúdanos a mejorar con tu opinión!

Gráfico de la Función

Gráfico de: $\left(5x^2\ln\left(x^2+3\right)+15\ln\left(x^2+3\right)+10x^2-2x\right)\left(x^2+3\right)^{\left(5x-2\right)}$

SnapXam A2
Answer Assistant

beta
¿Tu respuesta es distinta? ¡Compruébala!

Go!
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
a
b
c
d
f
g
m
n
u
v
w
x
y
z
.
(◻)
+
-
×
◻/◻
/
÷
2

e
π
ln
log
log
lim
d/dx
Dx
|◻|
θ
=
>
<
>=
<=
sin
cos
tan
cot
sec
csc

asin
acos
atan
acot
asec
acsc

sinh
cosh
tanh
coth
sech
csch

asinh
acosh
atanh
acoth
asech
acsch

Cómo mejorar tu respuesta:

Tu Tutor Personal de Mates. Potenciado por IA

Disponible 24/7, 365.

Soluciones paso a paso completas. Sin anuncios.

Incluye múltiples métodos de resolución.

Descarga soluciones completas y guárdalas para siempre.

Practica sin límites con nuestro tablero inteligente.

Acceso premium en nuestras apps de iOS y Android.

Únete a 500k+ estudiantes en la resolución de problemas.

Escoge tu plan. Cancela cuando quieras.
Paga $39.97 USD de forma segura con tu método de pago.
Por favor espera mientras se procesa tu pago.

Crear una Cuenta