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

Ask by Norris Carroll. in Colombia
Mar 19,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

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La derivada de la función \( y=\left[(x^2+3)^5+x\right]^2 \) es: \[ \frac{dy}{dx} = 2\left[(x^2+3)^5+x\right]\left[10x(x^2+3)^4+1\right] \]

Solución

1. Definimos una función intermedia: \[ u=(x^2+3)^5+x \] Entonces, la función se escribe como: \[ y=u^2 \] 2. Derivamos \( y \) respecto a \( u \) utilizando la regla de la potencia: \[ \frac{dy}{du}=2u \] 3. Derivamos \( u \) respecto a \( x \): a) Para el primer término \((x^2+3)^5\), definimos: \[ v=x^2+3 \] y aplicamos la regla de la cadena: \[ \frac{d}{dx}\left(v^5\right)=5v^4\frac{dv}{dx} \] Como: \[ \frac{dv}{dx}=2x, \] se tiene: \[ \frac{d}{dx}\left((x^2+3)^5\right)=5(x^2+3)^4\cdot 2x = 10x(x^2+3)^4 \] b) La derivada del segundo término \( x \) es: \[ \frac{d}{dx}(x)=1 \] Así, la derivada total de \( u \) es: \[ \frac{du}{dx}=10x(x^2+3)^4+1 \] 4. Aplicamos la regla de la cadena para hallar \( \frac{dy}{dx} \): \[ \frac{dy}{dx}=\frac{dy}{du}\cdot\frac{du}{dx}=2u\left[10x(x^2+3)^4+1\right] \] Recordando que \( u=(x^2+3)^5+x \), sustituimos: \[ \frac{dy}{dx}=2\left[(x^2+3)^5+x\right]\left[10x(x^2+3)^4+1\right] \] Esta es la derivada de la función \( y=\left[(x^2+3)^5+x\right]^2 \).

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Extra Insights

Did you know that polynomial functions like the one you've shared can represent a huge variety of shapes and behaviors on a graph? For instance, the function \( y=\left[\left(x^{2}+3\right)^{5}+x\right]^{2} \) is not only perfectly continuous and smooth everywhere, but it also showcases how transformations can dramatically change its appearance! From the outwards bulge due to the squaring and polynomial degree, to how \( x \) introduces a linear tilt, it’s a fascinating dance of mathematical elements! When working with such functions, a common mistake is skipping the step of factoring or simplifying before deriving. For example, instead of diving straight into finding the derivative of your intricate expression, take a moment to identify patterns or potential substitutions that can simplify your work. Breaking down the composition of functions using the chain rule step-by-step can help prevent errors and clarify your calculations. Happy differentiating!

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