a) Calcule la derivada de las siguientes funciones:Para la función f(x)=(5x3+4x−2)4⋅ln(2x5−4x3+x), aplicamos la regla del producto (uv)′=u′v+uv′, donde u=(5x3+4x−2)4 y v=ln(2x5−4x3+x).Calculamos u′ y v′ usando la regla de la cadena:
u′=4(5x3+4x−2)3⋅(15x2+4) v′=2x5−4x3+x10x4−12x2+1 Aplicando la regla del producto, obtenemos f′(x):
f′(x)=4(5x3+4x−2)3(15x2+4)ln(2x5−4x3+x)+(5x3+4x−2)42x5−4x3+x10x4−12x2+1 Para la función g(x)=(6x2+2)3e3x2−5x, aplicamos la regla del cociente (vu)′=v2u′v−uv′, donde u=e3x2−5x y v=(6x2+2)3.Calculamos u′ y v′ usando la regla de la cadena:
u′=e3x2−5x⋅(6x−5) v′=3(6x2+2)2⋅(12x)=36x(6x2+2)2 Aplicando la regla del cociente, obtenemos g′(x):
g′(x)=((6x2+2)3)2e3x2−5x(6x−5)(6x2+2)3−e3x2−5x⋅36x(6x2+2)2 Factorizando el término común e3x2−5x(6x2+2)2 en el numerador y simplificando el denominador:
g′(x)=(6x2+2)6e3x2−5x(6x2+2)2[(6x−5)(6x2+2)−36x] g′(x)=(6x2+2)4e3x2−5x[(6x−5)(6x2+2)−36x] Expandiendo el término entre corchetes:
(6x−5)(6x2+2)−36x=(36x3+12x−30x2−10)−36x=36x3−30x2−24x−10 Por lo tanto, la derivada de g(x) es:
g′(x)=(6x2+2)4e3x2−5x(36x3−30x2−24x−10) b) Halle la función h(x), sabiendo que su derivada es h′(x)=4x3+x2−4x−1 y que h(2)=311.Para encontrar h(x), integramos h′(x):
h(x)=∫(4x3+x2−4x−1)dx Realizando la integración, obtenemos:
h(x)=44x4+3x3−42x2−x+C h(x)=x4+3x3−2x2−x+C Ahora usamos la condición h(2)=311 para encontrar el valor de la constante de integración C:
h(2)=(2)4+3(2)3−2(2)2−2+C=311 16+38−2(4)−2+C=311 16+38−8−2+C=311 6+38+C=311 Multiplicamos toda la ecuación por 3 para eliminar las fracciones:
18+8+3C=11 26+3C=11 3C=11−26 Sustituyendo el valor de C en la expresión de h(x), obtenemos la función final:
h(x)=x4+3x3−2x2−x−5