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Análisis Matemático 66
2024
GUTIERREZ (ÚNICA)
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ANÁLISIS MATEMÁTICO 66 CBC
CÁTEDRA GUTIERREZ (ÚNICA)
8.
Calcule la derivada de la función en su dominio de definición, siendo $f(x)=$
c) $(\operatorname{sen}^{3}(x))^{\ln (x)}$
c) $(\operatorname{sen}^{3}(x))^{\ln (x)}$
Respuesta
Vamos a derivar esta función siguiendo los mismos razonamientos que te mostré en el primer item de este Ejercicio.
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1. Tomamos logaritmo natural de ambos lados en la función \( f(x) = (\sin^3(x))^{\ln(x)} \):
$\ln(f(x)) = \ln((\sin^3(x))^{\ln(x)})$
2. Aplicamos una de las propiedades del logaritmo para la potencia a la derecha:
$\ln(f(x)) = \ln(x) \cdot \ln(\sin^3(x))$
3. Otra vez usamos propiedades de logaritmos para bajar esa potencia de la derecha:
$\ln(f(x)) = \ln(x) \cdot 3\ln(\sin(x))$
Ahora derivamos ambos lados de la igualdad respecto a \( x \), usamos regla del producto a la derecha:
$\frac{1}{f(x)} f'(x) = \frac{1}{x} \cdot 3\ln(\sin(x)) + 3 \cdot \frac{\cos(x)}{\sin(x)} \cdot \ln(x)$
Reacomodando:
$\frac{f'(x)}{f(x)} = 3\frac{\ln(\sin(x))}{x} + 3 \cdot \frac{\cos(x)}{\sin(x)} \cdot \ln(x)$
4. Finalmente, despejamos \( f'(x) \):
$f'(x) = f(x) \cdot \left(3\frac{\ln(\sin(x))}{x} + 3 \cdot \frac{\cos(x)}{\sin(x)} \cdot \ln(x)\right)$
Recordando la expresión de \( f(x) \), reemplazamos y ya estamos =)
$f'(x) = (\sin^3(x))^{\ln(x)} \cdot \left(3\frac{\ln(\sin(x))}{x} + 3 \cdot \frac{\cos(x)}{\sin(x)} \cdot \ln(x)\right)$