Método

Ejercicios: La regla del producto

(fg)=fg+fg( f \cdot g ) ' = f' \cdot g + f \cdot g'

Si no te acordás cómo se usa, repasá la teoría.

Las 12 actividades recorren los distintos tipos de ejercicio del tema, con tres variantes de cada uno. Si te trabás en una, mirá la solución y seguí con la siguiente.

1. Derivá f(x)=(2x+6)(x2+3)f(x) = (2 x + 6)(x^{2} + 3) con la regla del producto.

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1. Identificamos los factores. u=2x+6u = 2 x + 6 y v=x2+3v = x^{2} + 3.

2. Derivamos cada uno. u=2u' = 2 y v=2xv' = 2 x.

3. Aplicamos la regla. f=uv+uv=2(x2+3)+(2x+6)(2x)f' = u'v + uv' = 2(x^{2} + 3) + (2 x + 6)(2 x)

4. Desarrollamos y sumamos. f(x)=6x2+12x+6f'(x) = 6 x^{2} + 12 x + 6. Se puede chequear desarrollando el producto primero y derivando término a término: da lo mismo.

Respuesta: f(x)=6x2+12x+6f'(x) = 6 x^{2} + 12 x + 6

2. Derivá f(x)=x4exf(x) = x^{4}e^{x}.

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1. Identificamos los factores. u=x4u = x^{4} y v=exv = e^{x}.

2. Derivamos cada uno. u=4x3u' = 4x^{3} y v=exv' = e^{x}.

3. Aplicamos la regla. f=4x3ex+x4exf' = 4x^{3}e^{x} + x^{4}e^{x}

4. Sacamos factor común. f(x)=x3(x+4)exf'(x) = x^{3} \left(x + 4\right) e^{x}, que es la forma más cómoda para después buscar ceros.

Respuesta: f(x)=x3(x+4)exf'(x) = x^{3} \left(x + 4\right) e^{x}

3. Derivá f(x)=7xsenxf(x) = 7x\operatorname{sen} x.

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1. Identificamos los factores. u=7xu = 7x y v=senxv = \operatorname{sen} x.

2. Derivamos cada uno. u=7u' = 7 y v=cosxv' = \cos x.

3. Aplicamos la regla. f=7senx+7xcosxf' = 7\operatorname{sen} x + 7x\cos x

4. Verificamos en un punto fácil. En x=0x = 0 da f(0)=0+0=0f'(0) = 0 + 0 = 0, y efectivamente la función arranca plana ahí.

Respuesta: f(x)=7senx+7xcosxf'(x) = 7\operatorname{sen} x + 7x\cos x

4. Mostrá con u=7x2u = 7 x^{2} y v=2xv = 2x que la derivada de un producto no es el producto de las derivadas.

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1. Calculamos las derivadas por separado. u=14xu' = 14 x y v=2v' = 2, así que uv=28xu'v' = 28 x.

2. Derivamos el producto de verdad. uv=14x3uv = 14 x^{3}, y por la regla de la potencia (uv)=42x2(uv)' = 42 x^{2}.

3. Comparamos. 42x242 x^{2} contra 28x28 x: no son iguales, ni siquiera en un punto genérico.

4. Aplicamos la regla correcta. uv+uv=14x2x+7x22=42x2u'v + uv' = 14 x \cdot 2x + 7 x^{2} \cdot 2 = 42 x^{2}, que sí coincide.

Respuesta: (uv)=42x2(uv)' = 42 x^{2}, mientras que uv=28xu'v' = 28 x: son distintos

5. Derivá f(x)=(4x+2)(x2+1)f(x) = (4 x + 2)(x^{2} + 1) con la regla del producto.

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1. Identificamos los factores. u=4x+2u = 4 x + 2 y v=x2+1v = x^{2} + 1.

2. Derivamos cada uno. u=4u' = 4 y v=2xv' = 2 x.

3. Aplicamos la regla. f=uv+uv=4(x2+1)+(4x+2)(2x)f' = u'v + uv' = 4(x^{2} + 1) + (4 x + 2)(2 x)

4. Desarrollamos y sumamos. f(x)=12x2+4x+4f'(x) = 12 x^{2} + 4 x + 4. Se puede chequear desarrollando el producto primero y derivando término a término: da lo mismo.

Respuesta: f(x)=12x2+4x+4f'(x) = 12 x^{2} + 4 x + 4

6. Derivá f(x)=x6exf(x) = x^{6}e^{x}.

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1. Identificamos los factores. u=x6u = x^{6} y v=exv = e^{x}.

2. Derivamos cada uno. u=6x5u' = 6x^{5} y v=exv' = e^{x}.

3. Aplicamos la regla. f=6x5ex+x6exf' = 6x^{5}e^{x} + x^{6}e^{x}

4. Sacamos factor común. f(x)=x5(x+6)exf'(x) = x^{5} \left(x + 6\right) e^{x}, que es la forma más cómoda para después buscar ceros.

Respuesta: f(x)=x5(x+6)exf'(x) = x^{5} \left(x + 6\right) e^{x}

7. Derivá f(x)=4xsenxf(x) = 4x\operatorname{sen} x.

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1. Identificamos los factores. u=4xu = 4x y v=senxv = \operatorname{sen} x.

2. Derivamos cada uno. u=4u' = 4 y v=cosxv' = \cos x.

3. Aplicamos la regla. f=4senx+4xcosxf' = 4\operatorname{sen} x + 4x\cos x

4. Verificamos en un punto fácil. En x=0x = 0 da f(0)=0+0=0f'(0) = 0 + 0 = 0, y efectivamente la función arranca plana ahí.

Respuesta: f(x)=4senx+4xcosxf'(x) = 4\operatorname{sen} x + 4x\cos x

8. Mostrá con u=2x2u = 2 x^{2} y v=3xv = 3x que la derivada de un producto no es el producto de las derivadas.

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1. Calculamos las derivadas por separado. u=4xu' = 4 x y v=3v' = 3, así que uv=12xu'v' = 12 x.

2. Derivamos el producto de verdad. uv=6x3uv = 6 x^{3}, y por la regla de la potencia (uv)=18x2(uv)' = 18 x^{2}.

3. Comparamos. 18x218 x^{2} contra 12x12 x: no son iguales, ni siquiera en un punto genérico.

4. Aplicamos la regla correcta. uv+uv=4x3x+2x23=18x2u'v + uv' = 4 x \cdot 3x + 2 x^{2} \cdot 3 = 18 x^{2}, que sí coincide.

Respuesta: (uv)=18x2(uv)' = 18 x^{2}, mientras que uv=12xu'v' = 12 x: son distintos

9. Derivá f(x)=(5x+4)(x2+2)f(x) = (5 x + 4)(x^{2} + 2) con la regla del producto.

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1. Identificamos los factores. u=5x+4u = 5 x + 4 y v=x2+2v = x^{2} + 2.

2. Derivamos cada uno. u=5u' = 5 y v=2xv' = 2 x.

3. Aplicamos la regla. f=uv+uv=5(x2+2)+(5x+4)(2x)f' = u'v + uv' = 5(x^{2} + 2) + (5 x + 4)(2 x)

4. Desarrollamos y sumamos. f(x)=15x2+8x+10f'(x) = 15 x^{2} + 8 x + 10. Se puede chequear desarrollando el producto primero y derivando término a término: da lo mismo.

Respuesta: f(x)=15x2+8x+10f'(x) = 15 x^{2} + 8 x + 10

10. Derivá f(x)=x2exf(x) = x^{2}e^{x}.

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1. Identificamos los factores. u=x2u = x^{2} y v=exv = e^{x}.

2. Derivamos cada uno. u=2x1u' = 2x^{1} y v=exv' = e^{x}.

3. Aplicamos la regla. f=2x1ex+x2exf' = 2x^{1}e^{x} + x^{2}e^{x}

4. Sacamos factor común. f(x)=x(x+2)exf'(x) = x \left(x + 2\right) e^{x}, que es la forma más cómoda para después buscar ceros.

Respuesta: f(x)=x(x+2)exf'(x) = x \left(x + 2\right) e^{x}

11. Derivá f(x)=2xsenxf(x) = 2x\operatorname{sen} x.

Ver solución

1. Identificamos los factores. u=2xu = 2x y v=senxv = \operatorname{sen} x.

2. Derivamos cada uno. u=2u' = 2 y v=cosxv' = \cos x.

3. Aplicamos la regla. f=2senx+2xcosxf' = 2\operatorname{sen} x + 2x\cos x

4. Verificamos en un punto fácil. En x=0x = 0 da f(0)=0+0=0f'(0) = 0 + 0 = 0, y efectivamente la función arranca plana ahí.

Respuesta: f(x)=2senx+2xcosxf'(x) = 2\operatorname{sen} x + 2x\cos x

12. Mostrá con u=6x2u = 6 x^{2} y v=4xv = 4x que la derivada de un producto no es el producto de las derivadas.

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1. Calculamos las derivadas por separado. u=12xu' = 12 x y v=4v' = 4, así que uv=48xu'v' = 48 x.

2. Derivamos el producto de verdad. uv=24x3uv = 24 x^{3}, y por la regla de la potencia (uv)=72x2(uv)' = 72 x^{2}.

3. Comparamos. 72x272 x^{2} contra 48x48 x: no son iguales, ni siquiera en un punto genérico.

4. Aplicamos la regla correcta. uv+uv=12x4x+6x24=72x2u'v + uv' = 12 x \cdot 4x + 6 x^{2} \cdot 4 = 72 x^{2}, que sí coincide.

Respuesta: (uv)=72x2(uv)' = 72 x^{2}, mientras que uv=48xu'v' = 48 x: son distintos

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