Regla de la Cadena

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La regla de la cadena en derivadas se usa cuando tienes una función compuesta, es decir, una función dentro de otra.

Idea básica

Si una función se puede escribir como
f(x) = g(h(x))

Entonces su derivada es:
f'(x) = g'(h(x)) · h'(x)

Explicación sencilla

Derivas la función de afuera respetando la de adentro, y luego multiplicas por la derivada de la función de adentro.

Ejemplo 1

f(x) = (3x + 2)²

  • Función externa: u²
  • Función interna: u = 3x + 2

Derivada:
f'(x) = 2(3x + 2) · 3 = 6(3x + 2)

Ejemplo 2

f(x) = sen(5x)

  • Externa: sen(u)
  • Interna: u = 5x

Derivada:
f'(x) = cos(5x) · 5

Ejemplo 3

f(x) = e^(2x²)

  • Externa: e^u
  • Interna: u = 2x²

Derivada:
f'(x) = e^(2x²) · 4x

Aquí tienes ejercicios de la regla de la cadena para practicar, ordenados de fácil a más difícil. Intenta hacerlos antes de mirar las soluciones.


Nivel 1 (básico)

  1. f(x) = (2x + 1)³
  2. f(x) = (5x − 4)⁴
  3. f(x) = √(3x + 2)
  4. f(x) = sen(4x)
  5. f(x) = cos(7x)

Nivel 2 (intermedio)

  1. f(x) = (x² + 1)⁵
  2. f(x) = e^(3x + 1)
  3. f(x) = ln(2x + 5)
  4. f(x) = (4x² − 3x)⁶
  5. f(x) = sen(x²)

Nivel 3 (más avanzado)

  1. f(x) = e^(x² + 3x)
  2. f(x) = (3x² + 2x + 1)⁴
  3. f(x) = ln(x² + 1)
  4. f(x) = cos(5x²)
  5. f(x) = (sen(2x))³

Soluciones

Nivel 1

  1. f'(x) = 3(2x + 1)² · 2 = 6(2x + 1)²
  2. f'(x) = 4(5x − 4)³ · 5 = 20(5x − 4)³
  3. f'(x) = (1 / (2√(3x + 2))) · 3 = 3 / (2√(3x + 2))
  4. f'(x) = cos(4x) · 4
  5. f'(x) = −sen(7x) · 7

Nivel 2

  1. f'(x) = 5(x² + 1)⁴ · 2x
  2. f'(x) = e^(3x + 1) · 3
  3. f'(x) = 1/(2x + 5) · 2 = 2/(2x + 5)
  4. f'(x) = 6(4x² − 3x)⁵ · (8x − 3)
  5. f'(x) = cos(x²) · 2x

Nivel 3

  1. f'(x) = e^(x² + 3x) · (2x + 3)
  2. f'(x) = 4(3x² + 2x + 1)³ · (6x + 2)
  3. f'(x) = (1/(x² + 1)) · 2x
  4. f'(x) = −sen(5x²) · 10x
  5. f'(x) = 3(sen(2x))² · cos(2x) · 2