Cálculo Ejemplos

$- \frac{5}{x^{3}} \cdot e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$

Paso 1

Diferencia con la regla del múltiplo constante.

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Paso 1.1

Combina $e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ y $\frac{5}{x^{3}}$ .

$\frac{d}{d x} [- \frac{e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \cdot 5}{x^{3}}]$

Paso 1.2

Mueve $5$ a la izquierda de $e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ .

$\frac{d}{d x} [- \frac{5 \cdot e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}}{x^{3}}]$

Paso 1.3

Como $- 5$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $- \frac{5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}}{x^{3}}$ con respecto a $x$ es $- 5 \frac{d}{d x} [\frac{e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}}{x^{3}}]$ .

$- 5 \frac{d}{d x} [\frac{e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}}{x^{3}}]$

Paso 2

Diferencia con la regla del cociente, que establece que $\frac{d}{d x} [\frac{f (x)}{g (x)}]$ es $\frac{g (x) \frac{d}{d x} [f (x)] - f (x) \frac{d}{d x} [g (x)]}{{g (x)}^{2}}$ donde $f (x) = e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ y $g (x) = x^{3}$ .

$- 5 \frac{x^{3} \frac{d}{d x} [e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}] - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{{(x^{3})}^{2}}$

Paso 3

Multiplica los exponentes en ${(x^{3})}^{2}$ .

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Paso 3.1

Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$- 5 \frac{x^{3} \frac{d}{d x} [e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}] - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{x^{3 \cdot 2}}$

Paso 3.2

Multiplica $3$ por $2$ .

$- 5 \frac{x^{3} \frac{d}{d x} [e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}] - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{x^{6}}$

Paso 4

Diferencia con la regla de la cadena, que establece que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ es $f' (g (x)) g' (x)$ donde $f (x) = e^{x}$ y $g (x) = - 3 x^{4} + 4 x^{2}$ .

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Paso 4.1

Para aplicar la regla de la cadena, establece $u$ como $- 3 x^{4} + 4 x^{2}$ .

$- 5 \frac{x^{3} (\frac{d}{d u} [e^{u}] \frac{d}{d x} [- 3 x^{4} + 4 x^{2}]) - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{x^{6}}$

Paso 4.2

Diferencia con la regla exponencial, que establece que $\frac{d}{d u} [a^{u}]$ es $a^{u} \ln (a)$ donde $a$ = $e$ .

$- 5 \frac{x^{3} (e^{u} \frac{d}{d x} [- 3 x^{4} + 4 x^{2}]) - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{x^{6}}$

Paso 4.3

Reemplaza todos los casos de $u$ con $- 3 x^{4} + 4 x^{2}$ .

$- 5 \frac{x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [- 3 x^{4} + 4 x^{2}]) - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{x^{6}}$

Paso 5

Diferencia.

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Paso 5.1

Según la regla de la suma, la derivada de $- 3 x^{4} + 4 x^{2}$ con respecto a $x$ es $\frac{d}{d x} [- 3 x^{4}] + \frac{d}{d x} [4 x^{2}]$ .

$- 5 \frac{x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (\frac{d}{d x} [- 3 x^{4}] + \frac{d}{d x} [4 x^{2}])) - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{x^{6}}$

Paso 5.2

Como $- 3$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $- 3 x^{4}$ con respecto a $x$ es $- 3 \frac{d}{d x} [x^{4}]$ .

$- 5 \frac{x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 3 \frac{d}{d x} [x^{4}] + \frac{d}{d x} [4 x^{2}])) - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{x^{6}}$

Paso 5.3

Diferencia con la regla de la potencia, que establece que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ es $n x^{n - 1}$ donde $n = 4$ .

$- 5 \frac{x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 3 (4 x^{3}) + \frac{d}{d x} [4 x^{2}])) - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{x^{6}}$

Paso 5.4

Multiplica $4$ por $- 3$ .

$- 5 \frac{x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{3} + \frac{d}{d x} [4 x^{2}])) - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{x^{6}}$

Paso 5.5

Como $4$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $4 x^{2}$ con respecto a $x$ es $4 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$- 5 \frac{x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{3} + 4 \frac{d}{d x} [x^{2}])) - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{x^{6}}$

Paso 5.6

Diferencia con la regla de la potencia, que establece que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ es $n x^{n - 1}$ donde $n = 2$ .

$- 5 \frac{x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{3} + 4 (2 x))) - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{x^{6}}$

Paso 5.7

Multiplica $2$ por $4$ .

$- 5 \frac{x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{3} + 8 x)) - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{x^{6}}$

Paso 5.8

Diferencia con la regla de la potencia, que establece que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ es $n x^{n - 1}$ donde $n = 3$ .

$- 5 \frac{x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{3} + 8 x)) - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (3 x^{2})}{x^{6}}$

Paso 5.9

Combina fracciones.

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Paso 5.9.1

Multiplica $3$ por $- 1$ .

$- 5 \frac{x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{3} + 8 x)) - 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2}}{x^{6}}$

Paso 5.9.2

Combina $- 5$ y $\frac{x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{3} + 8 x)) - 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2}}{x^{6}}$ .

$\frac{- 5 (x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{3} + 8 x)) - 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Paso 5.9.3

Mueve el negativo al frente de la fracción.

$- \frac{(5) (x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{3} + 8 x)) - 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Paso 6

Simplifica.

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Paso 6.1

Aplica la propiedad distributiva.

$- \frac{5 (x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{3} + 8 x))) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Paso 6.2

Simplifica el numerador.

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Paso 6.2.1

Simplifica cada término.

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Paso 6.2.1.1

Aplica la propiedad distributiva.

$- \frac{5 (x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{3}) + e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (8 x))) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Paso 6.2.1.2

Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.

$- \frac{5 (x^{3} (- 12 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{3} + e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (8 x))) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Paso 6.2.1.3

Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.

$- \frac{5 (x^{3} (- 12 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{3} + 8 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x)) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Paso 6.2.1.4

Aplica la propiedad distributiva.

$- \frac{5 (x^{3} (- 12 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{3}) + x^{3} (8 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x)) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Paso 6.2.1.5

Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.

$- \frac{5 (- 12 x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{3}) + x^{3} (8 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x)) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Paso 6.2.1.6

Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.

$- \frac{5 (- 12 x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{3}) + 8 x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x)) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Paso 6.2.1.7

Simplifica cada término.

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Paso 6.2.1.7.1

Multiplica $x^{3}$ por $x^{3}$ sumando los exponentes.

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Paso 6.2.1.7.1.1

Mueve $x^{3}$ .

$- \frac{5 (- 12 (x^{3} x^{3}) e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 8 x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x)) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Paso 6.2.1.7.1.2

Usa la regla de la potencia $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar exponentes.

$- \frac{5 (- 12 x^{3 + 3} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 8 x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x)) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Paso 6.2.1.7.1.3

Suma $3$ y $3$ .

$- \frac{5 (- 12 x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 8 x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x)) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Paso 6.2.1.7.2

Multiplica $x^{3}$ por $x$ sumando los exponentes.

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Paso 6.2.1.7.2.1

Mueve $x$ .

$- \frac{5 (- 12 x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 8 (x \cdot x^{3}) e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Paso 6.2.1.7.2.2

Multiplica $x$ por $x^{3}$ .

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Paso 6.2.1.7.2.2.1

Eleva $x$ a la potencia de $1$ .

$- \frac{5 (- 12 x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 8 (x^{1} x^{3}) e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Paso 6.2.1.7.2.2.2

Usa la regla de la potencia $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar exponentes.

$- \frac{5 (- 12 x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 8 x^{1 + 3} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Paso 6.2.1.7.2.3

Suma $1$ y $3$ .

$- \frac{5 (- 12 x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 8 x^{4} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Paso 6.2.1.8

Aplica la propiedad distributiva.

$- \frac{5 (- 12 x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) + 5 (8 x^{4} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Paso 6.2.1.9

Multiplica $- 12$ por $5$ .

$- \frac{- 60 (x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) + 5 (8 x^{4} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Paso 6.2.1.10

Multiplica $8$ por $5$ .

$- \frac{- 60 (x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) + 40 (x^{4} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Paso 6.2.1.11

Elimina los paréntesis.

$- \frac{- 60 x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 40 x^{4} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Paso 6.2.1.12

Multiplica $- 3$ por $5$ .

$- \frac{- 60 x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 40 x^{4} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} - 15 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2}}{x^{6}}$

Paso 6.2.2

Reordena los factores en $- 60 x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 40 x^{4} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} - 15 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2}$ .

$- \frac{- 60 x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 40 x^{4} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} - 15 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}}{x^{6}}$

Paso 6.3

Factoriza $5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ de $- 60 x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 40 x^{4} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} - 15 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ .

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Paso 6.3.1

Factoriza $5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ de $- 60 x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ .

$- \frac{5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{4}) + 40 x^{4} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} - 15 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}}{x^{6}}$

Paso 6.3.2

Factoriza $5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ de $40 x^{4} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ .

$- \frac{5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{4}) + 5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (8 x^{2}) - 15 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}}{x^{6}}$

Paso 6.3.3

Factoriza $5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ de $- 15 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ .

$- \frac{5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{4}) + 5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (8 x^{2}) + 5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 3)}{x^{6}}$

Paso 6.3.4

Factoriza $5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ de $5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{4}) + 5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (8 x^{2})$ .

$- \frac{5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{4} + 8 x^{2}) + 5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 3)}{x^{6}}$

Paso 6.3.5

Factoriza $5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ de $5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{4} + 8 x^{2}) + 5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 3)$ .

$- \frac{5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{4} + 8 x^{2} - 3)}{x^{6}}$

Paso 6.4

Cancela el factor común de $x^{2}$ y $x^{6}$ .

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Paso 6.4.1

Factoriza $x^{2}$ de $5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{4} + 8 x^{2} - 3)$ .

$- \frac{x^{2} (5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{4} + 8 x^{2} - 3))}{x^{6}}$

Paso 6.4.2

Cancela los factores comunes.

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Paso 6.4.2.1

Factoriza $x^{2}$ de $x^{6}$ .

$- \frac{x^{2} (5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{4} + 8 x^{2} - 3))}{x^{2} x^{4}}$

Paso 6.4.2.2

Cancela el factor común.

$- \frac{x^{2} (5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{4} + 8 x^{2} - 3))}{x^{2} x^{4}}$

Paso 6.4.2.3

Reescribe la expresión.

$- \frac{5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{4} + 8 x^{2} - 3)}{x^{4}}$

Paso 6.5

Factoriza $- 1$ de $- 12 x^{4}$ .

$- \frac{5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- (12 x^{4}) + 8 x^{2} - 3)}{x^{4}}$

Paso 6.6

Factoriza $- 1$ de $8 x^{2}$ .

$- \frac{5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- (12 x^{4}) - (- 8 x^{2}) - 3)}{x^{4}}$

Paso 6.7

Factoriza $- 1$ de $- (12 x^{4}) - (- 8 x^{2})$ .

$- \frac{5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- (12 x^{4} - 8 x^{2}) - 3)}{x^{4}}$

Paso 6.8

Reescribe $- 3$ como $- 1 (3)$ .

$- \frac{5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- (12 x^{4} - 8 x^{2}) - 1 (3))}{x^{4}}$

Paso 6.9

Factoriza $- 1$ de $- (12 x^{4} - 8 x^{2}) - 1 (3)$ .

$- \frac{5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- (12 x^{4} - 8 x^{2} + 3))}{x^{4}}$

Paso 6.10

Reescribe $- (12 x^{4} - 8 x^{2} + 3)$ como $- 1 (12 x^{4} - 8 x^{2} + 3)$ .

$- \frac{5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 1 (12 x^{4} - 8 x^{2} + 3))}{x^{4}}$

Paso 6.11

Mueve el negativo al frente de la fracción.

$- - \frac{(5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) (12 x^{4} - 8 x^{2} + 3)}{x^{4}}$

Paso 6.12

Multiplica $- 1$ por $- 1$ .

$1 \frac{(5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) (12 x^{4} - 8 x^{2} + 3)}{x^{4}}$

Paso 6.13

Multiplica $\frac{(5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) (12 x^{4} - 8 x^{2} + 3)}{x^{4}}$ por $1$ .

$\frac{(5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) (12 x^{4} - 8 x^{2} + 3)}{x^{4}}$

Paso 6.14

Reordena los factores en $\frac{(5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) (12 x^{4} - 8 x^{2} + 3)}{x^{4}}$ .

$\frac{5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (12 x^{4} - 8 x^{2} + 3)}{x^{4}}$