practicecalculus
Derivadas exponenciales y logarítmicas

Derivada de xeˣ: fórmula, pasos y ejemplos

La derivada de xeˣ es eˣ(x + 1). Pasos con la regla del producto, el mínimo en x = −1, el patrón de la derivada n-ésima, una gráfica y ejemplos resueltos.

Derivadas exponenciales y logarítmicas Actualizado 3 min de lectura

De un vistazo

\frac{d}{dx}\,xe^x = e^x(x + 1)
Derivada
e^x(x + 1)
Segunda derivada
e^x(x + 2)
Derivada n-ésima
e^x(x + n)
Mínimo
x = -1, valor -\frac{1}{e} \approx -0.368
Integral
\int xe^x\,dx = e^x(x - 1) + C
En esta página
  1. Paso a paso con la regla del producto
  2. Gráfica de xeˣ y de su derivada
  3. Mínimo y punto de inflexión
  4. El patrón de la derivada n-ésima
  5. Ejemplos resueltos
  6. Errores comunes

La derivada de xe^x es e^x(x + 1). Es un producto de x y e^x, así que la herramienta adecuada es la regla del producto.

\frac{d}{dx}\,xe^x = e^x + xe^x = e^x(x + 1)

Paso a paso con la regla del producto

Con f = x y g = e^x, la regla del producto (fg)' = f'g + fg' da:

  1. f' = 1.
  2. g' = e^x, ya que la derivada de eˣ es ella misma.
  3. Combina: 1\cdot e^x + x\cdot e^x = e^x + xe^x.
  4. Saca e^x como factor común: e^x(x + 1).

La forma factorizada es más útil. Como e^x nunca vale cero, la derivada solo se anula donde x + 1 = 0.

Gráfica de xeˣ y de su derivada

Gráfica de y = xeˣ y de su derivada y = eˣ(x + 1)
La función tiene su punto más bajo en x = -1, donde la derivada cruza el cero. Hacia la izquierda se aplana hacia 0; hacia la derecha se dispara.

Mínimo y punto de inflexión

Mínimo. La derivada e^x(x + 1) es negativa para x < -1 y positiva para x > -1. Así que x = -1 es un mínimo, con valor

(-1)e^{-1} = -\frac{1}{e} \approx -0.368

Punto de inflexión. La segunda derivada es

\frac{d}{dx}\,e^x(x + 1) = e^x(x + 1) + e^x = e^x(x + 2)

Cambia de signo en x = -2, así que ahí la gráfica pasa de cóncava hacia abajo a cóncava hacia arriba. El punto es \left(-2, -\frac{2}{e^2}\right) \approx (-2, -0.271).

El patrón de la derivada n-ésima

Cada vez que derivas e^x(x + k), obtienes e^x(x + k) + e^x = e^x(x + k + 1). Así:

Derivada Resultado
f'(x) e^x(x + 1)
f''(x) e^x(x + 2)
f'''(x) e^x(x + 3)
f^{(n)}(x) e^x(x + n)

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1: la versión decreciente. Para f(x) = xe^{-x}, usa la regla de la cadena en e^{-x} (consulta e^(−x)):

f'(x) = e^{-x} - xe^{-x} = e^{-x}(1 - x)

Ahora el punto crítico es un máximo en x = 1.

Ejemplo 2: una potencia mayor. Para g(x) = x^2e^x,

g'(x) = 2xe^x + x^2e^x = xe^x(x + 2)

Los puntos críticos están en x = 0 y x = -2.

Ejemplo 3: un exponente con factor. Para h(x) = xe^{3x},

h'(x) = e^{3x} + 3xe^{3x} = e^{3x}(1 + 3x)

Ejemplo 4: una recta tangente. En x = 0, xe^x = 0 y la pendiente es e^0(0 + 1) = 1. La recta tangente es y = x.

Errores comunes

  1. Multiplicar las dos derivadas. 1\cdot e^x = e^x no es la regla del producto; pierde el término xe^x.
  2. Dar xe^x como resultado. La derivada de e^x es e^x, pero el producto con x sigue necesitando la regla del producto.
  3. No factorizar. Dejar e^x + xe^x es correcto, pero factorizar hace mucho más fácil encontrar los puntos críticos.

En sentido inverso, \int xe^x\,dx = e^x(x - 1) + C por integración por partes; consulta la integral de xeˣ. Compruébalo: \frac{d}{dx}e^x(x - 1) = e^x(x - 1) + e^x = xe^x. Practica con los ejercicios de la regla del producto y del cociente.

Practícalo ahora

La regla del producto

Resuelve problemas reales de este tema con corrección al instante, pistas y una solución paso a paso para cada respuesta. Gratis y sin registro para empezar.

Practicar esta lección

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la derivada de xe^x?

La derivada de xe^x es e^x + xe^x, que se factoriza como e^x(x + 1).

¿Cuál es la segunda derivada de xe^x?

Deriva e^x(x + 1) con la regla del producto: e^x(x + 1) + e^x = e^x(x + 2).

¿Cuál es la derivada n-ésima de xe^x?

Es e^x(x + n). Cada derivada añade un término e^x más.

¿Cuál es la derivada de xe^(−x)?

Por la regla del producto, e^{-x} - xe^{-x} = e^{-x}(1 - x).

Escrito por el equipo de PracticeCalculus

Creamos lecciones interactivas de cálculo y escribimos cada página para que sea clara y correcta. ¿Has visto algo raro? Avísanos y lo corregiremos.