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La derivada de \( y = \left[\operatorname{sen}\left(x^{2}\right)\right]^{3} \tan \left(x^{2}\right) \) es:
\[
\frac{dy}{dx} = 2x \left[\operatorname{sen}\left(x^{2}\right)\right]^{2} \left( 3 \operatorname{cos}\left(x^{2}\right) \tan \left(x^{2}\right) + \operatorname{sen}\left(x^{2}\right) \sec^{2}\left(x^{2}\right) \right).
\]
Solución
Para hallar la derivada de la función
\[
y = \left[\operatorname{sen}\left(x^{2}\right)\right]^{3} \tan \left(x^{2}\right),
\]
utilizaremos la regla del producto y la regla de la cadena.
Primero, identificamos las dos funciones que se están multiplicando:
\[
u(x) = \left[\operatorname{sen}\left(x^{2}\right)\right]^{3} \quad \text{y} \quad v(x) = \tan \left(x^{2}\right).
\]
Aplicando la regla del producto:
\[
\frac{dy}{dx} = u'(x) \cdot v(x) + u(x) \cdot v'(x).
\]
Ahora, calculamos cada derivada por separado.
1. **Derivada de \( u(x) = \left[\operatorname{sen}\left(x^{2}\right)\right]^{3} \):**
Aplicamos la regla de la cadena:
\[
u'(x) = 3 \left[\operatorname{sen}\left(x^{2}\right)\right]^{2} \cdot \operatorname{cos}\left(x^{2}\right) \cdot 2x = 6x \left[\operatorname{sen}\left(x^{2}\right)\right]^{2} \operatorname{cos}\left(x^{2}\right).
\]
2. **Derivada de \( v(x) = \tan \left(x^{2}\right) \):**
Aplicamos la regla de la cadena:
\[
v'(x) = \sec^{2}\left(x^{2}\right) \cdot 2x = 2x \sec^{2}\left(x^{2}\right).
\]
Finalmente, sustituimos \( u'(x) \) y \( v'(x) \) en la regla del producto:
\[
\frac{dy}{dx} = 6x \left[\operatorname{sen}\left(x^{2}\right)\right]^{2} \operatorname{cos}\left(x^{2}\right) \cdot \tan \left(x^{2}\right) + \left[\operatorname{sen}\left(x^{2}\right)\right]^{3} \cdot 2x \sec^{2}\left(x^{2}\right).
\]
Simplificando, podemos factorizar \( 2x \left[\operatorname{sen}\left(x^{2}\right)\right]^{2} \):
\[
\frac{dy}{dx} = 2x \left[\operatorname{sen}\left(x^{2}\right)\right]^{2} \left( 3 \operatorname{cos}\left(x^{2}\right) \tan \left(x^{2}\right) + \operatorname{sen}\left(x^{2}\right) \sec^{2}\left(x^{2}\right) \right).
\]
Esta es la derivada de la función dada.
Revisado y aprobado por el equipo de tutoría de UpStudy
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