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viernes, 5 de julio de 2024

Un ejercicio de derivación entretenido

Derívese la función y=x^{x^{x}}

  y=x^{x^{x}}
    \ln(y)=\ln\left(x^{x^{x}}\right)
      \ln(y)=x^x\,\ln(x)
        (\ln(y))'_x=(x^x\,\ln(x))'
          (\ln(y))'_y\cdot y'=(x^x\,\ln(x))'
            \dfrac{1}{y}\,y'=(x^x\,\ln(x))'
              \dfrac{1}{y}\,y'=(x^x)'\,\ln(x)+x^x\,(\ln(x))'
En esta otra entrada del blog he calculado la derivada de x^x, que es igual a (x^x)'=x^x\,(1+\ln(x)); por otra parte, (\ln(x))'=\dfrac{1}{x}, con lo cual, la línea anterior queda:
              \dfrac{1}{y}\,y'=x^x\,(1+\ln(x))\cdot\ln(x)+x^x\cdot \dfrac{1}{x}
                \dfrac{1}{y}\,y'=x^x\,\left((1+\ln(x))\cdot\ln(x)+\dfrac{1}{x}\right)
                  y'=x^{x^{x}}\cdot x^x\cdot \left((1+\ln(x))\cdot\ln(x)+\dfrac{1}{x}\right)
                    \displaystyle y'=x^{x^x+x}\cdot \dfrac{1}{x}\cdot \left(x\cdot \left(1+\ln(x)\right)\cdot\ln(x)+1\right)
                      \displaystyle y'=x^{x^x+x}\cdot x^{-1}\cdot \left(x\,\left(1+\ln(x)\right)\cdot\ln(x)+1\right)
                        \displaystyle y'=x^{x^x+x-1}\cdot \left(x\,\ln(x)+x\,\ln(x)\cdot \ln(x)+1\right)
                          \displaystyle y'=x^{x^x+x-1}\cdot \left(\ln(x^x)+\ln(x)\cdot \ln(x^x)+1\right)
\diamond

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