Cálculo Ejemplos

$f (x) = \ln (\frac{\sqrt{x + 5}}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}})$

Paso 1

Usa $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescribir $\sqrt{x + 5}$ como ${(x + 5)}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{d}{d x} [\ln (\frac{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}})]$

Paso 2

Diferencia con la regla de la cadena, que establece que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ es $f' (g (x)) g' (x)$ donde $f (x) = \ln (x)$ y $g (x) = \frac{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}$ .

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Paso 2.1

Para aplicar la regla de la cadena, establece $u_{1}$ como $\frac{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}$ .

$\frac{d}{d u_{1}} [\ln (u_{1})] \frac{d}{d x} [\frac{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}]$

Paso 2.2

La derivada de $\ln (u_{1})$ con respecto a $u_{1}$ es $\frac{1}{u_{1}}$ .

$\frac{1}{u_{1}} \frac{d}{d x} [\frac{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}]$

Paso 2.3

Reemplaza todos los casos de $u_{1}$ con $\frac{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}$ .

$\frac{1}{\frac{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}} \frac{d}{d x} [\frac{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}]$

Paso 3

Multiplica por la recíproca de la fracción para dividir por $\frac{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}$ .

$1 \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [\frac{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}]$

Paso 4

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

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [\frac{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}]$

Paso 5

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 $f (x) = {(x + 5)}^{\frac{1}{2}}$ y $g (x) = {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} \frac{d}{d x} [{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}] - {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{{({(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4})}^{2}}$

Paso 6

Multiplica los exponentes en ${({(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4})}^{2}$ .

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Paso 6.1

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

Paso 6.2

Multiplica $4$ por $2$ .

Paso 7

Diferencia con la regla de la cadena, que establece que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ es $f' (g (x)) g' (x)$ donde $f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ y $g (x) = x + 5$ .

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Paso 7.1

Para aplicar la regla de la cadena, establece $u_{2}$ como $x + 5$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} (\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d x} [x + 5]) - {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 7.2

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

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} (\frac{1}{2} {u_{2}}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [x + 5]) - {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 7.3

Reemplaza todos los casos de $u_{2}$ con $x + 5$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} (\frac{1}{2} {(x + 5)}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [x + 5]) - {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 8

Para escribir $- 1$ como una fracción con un denominador común, multiplica por $\frac{2}{2}$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} (\frac{1}{2} {(x + 5)}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} \frac{d}{d x} [x + 5]) - {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 9

Combina $- 1$ y $\frac{2}{2}$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} (\frac{1}{2} {(x + 5)}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [x + 5]) - {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 10

Combina los numeradores sobre el denominador común.

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} (\frac{1}{2} {(x + 5)}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [x + 5]) - {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 11

Simplifica el numerador.

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Paso 11.1

Multiplica $- 1$ por $2$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} (\frac{1}{2} {(x + 5)}^{\frac{1 - 2}{2}} \frac{d}{d x} [x + 5]) - {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 11.2

Resta $2$ de $1$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} (\frac{1}{2} {(x + 5)}^{\frac{- 1}{2}} \frac{d}{d x} [x + 5]) - {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 12

Combina fracciones.

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Paso 12.1

Mueve el negativo al frente de la fracción.

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} (\frac{1}{2} {(x + 5)}^{- \frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x + 5]) - {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 12.2

Combina $\frac{1}{2}$ y ${(x + 5)}^{- \frac{1}{2}}$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} (\frac{{(x + 5)}^{- \frac{1}{2}}}{2} \frac{d}{d x} [x + 5]) - {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 12.3

Mueve ${(x + 5)}^{- \frac{1}{2}}$ al denominador mediante la regla del exponente negativo $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} (\frac{1}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [x + 5]) - {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 12.4

Combina $\frac{1}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}}}$ y ${(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [x + 5] - {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 13

Según la regla de la suma, la derivada de $x + 5$ con respecto a $x$ es $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [5]$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} (\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [5]) - {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 14

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

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} (1 + \frac{d}{d x} [5]) - {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 15

Como $5$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $5$ con respecto a $x$ es $0$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} (1 + 0) - {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 16

Simplifica la expresión.

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Paso 16.1

Suma $1$ y $0$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot 1 - {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 16.2

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

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} - {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 17

Multiplica $\frac{\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} - {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$ por $\frac{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}}}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}}}$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} (\frac{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}}}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} - {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}})$

Paso 18

Combinar.

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} (\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} - {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}])}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 19

Aplica la propiedad distributiva.

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} + 2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} (- {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}])}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 20

Cancela el factor común de $2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}}$ .

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Paso 20.1

Cancela el factor común.

Paso 20.2

Reescribe la expresión.

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} + 2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} (- {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}])}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 21

Multiplica $- 1$ por $2$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} - 2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} ({(x + 5)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}])}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 22

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

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} - 2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2} + \frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 23

Simplifica la expresión.

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Paso 23.1

Combina los numeradores sobre el denominador común.

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} - 2 {(x + 5)}^{\frac{1 + 1}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 23.2

Suma $1$ y $1$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} - 2 {(x + 5)}^{\frac{2}{2}} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 24

Cancela el factor común de $2$ .

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Paso 24.1

Cancela el factor común.

Paso 24.2

Reescribe la expresión.

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} - 2 {(x + 5)}^{1} \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 25

Simplifica.

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} - 2 (x + 5) \frac{d}{d x} [{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}]}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 26

Diferencia con la regla de la cadena, que establece que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ es $f' (g (x)) g' (x)$ donde $f (x) = x^{4}$ y $g (x) = 2 x^{2} - 4 x + 1$ .

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Paso 26.1

Para aplicar la regla de la cadena, establece $u_{3}$ como $2 x^{2} - 4 x + 1$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} - 2 (x + 5) (\frac{d}{d u_{3}} [{u_{3}}^{4}] \frac{d}{d x} [2 x^{2} - 4 x + 1])}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 26.2

Diferencia con la regla de la potencia, que establece que $\frac{d}{d u_{3}} [{u_{3}}^{n}]$ es $n {u_{3}}^{n - 1}$ donde $n = 4$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} - 2 (x + 5) (4 {u_{3}}^{3} \frac{d}{d x} [2 x^{2} - 4 x + 1])}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 26.3

Reemplaza todos los casos de $u_{3}$ con $2 x^{2} - 4 x + 1$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} - 2 (x + 5) (4 {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} \frac{d}{d x} [2 x^{2} - 4 x + 1])}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 27

Diferencia.

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Paso 27.1

Multiplica $4$ por $- 2$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} - 8 (x + 5) ({(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} \frac{d}{d x} [2 x^{2} - 4 x + 1])}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 27.2

Según la regla de la suma, la derivada de $2 x^{2} - 4 x + 1$ con respecto a $x$ es $\frac{d}{d x} [2 x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 4 x] + \frac{d}{d x} [1]$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} - 8 (x + 5) ({(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (\frac{d}{d x} [2 x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 4 x] + \frac{d}{d x} [1]))}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 27.3

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

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} - 8 (x + 5) ({(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (2 \frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 4 x] + \frac{d}{d x} [1]))}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 27.4

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

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} - 8 (x + 5) ({(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (2 (2 x) + \frac{d}{d x} [- 4 x] + \frac{d}{d x} [1]))}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 27.5

Multiplica $2$ por $2$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} - 8 (x + 5) ({(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (4 x + \frac{d}{d x} [- 4 x] + \frac{d}{d x} [1]))}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 27.6

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

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} - 8 (x + 5) ({(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (4 x - 4 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [1]))}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 27.7

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

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} - 8 (x + 5) ({(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (4 x - 4 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [1]))}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 27.8

Multiplica $- 4$ por $1$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} - 8 (x + 5) ({(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (4 x - 4 + \frac{d}{d x} [1]))}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 27.9

Como $1$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $1$ con respecto a $x$ es $0$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}{{(x + 5)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} - 8 (x + 5) ({(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (4 x - 4 + 0))}{2 {(x + 5)}^{\frac{1}{2}} {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}}$

Paso 27.10

Combina fracciones.

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Paso 27.10.1

Suma $4 x - 4$ y $0$ .

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

Paso 27.10.2

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

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

Paso 28

Multiplica ${(x + 5)}^{\frac{1}{2}}$ por ${(x + 5)}^{\frac{1}{2}}$ sumando los exponentes.

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Paso 28.1

Mueve ${(x + 5)}^{\frac{1}{2}}$ .

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

Paso 28.2

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

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

Paso 28.3

Combina los numeradores sobre el denominador común.

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

Paso 28.4

Suma $1$ y $1$ .

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

Paso 28.5

Divide $2$ por $2$ .

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

Paso 29

Simplifica ${(x + 5)}^{1} (2 {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8})$ .

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

Paso 30

Mueve $2$ a la izquierda de $x + 5$ .

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

Paso 31

Cancela los factores comunes.

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Paso 31.1

Factoriza ${(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}$ de $2 (x + 5) {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{8}$ .

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

Paso 31.2

Cancela el factor común.

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

Paso 31.3

Reescribe la expresión.

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

Paso 32

Simplifica.

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Paso 32.1

Aplica la propiedad distributiva.

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

Paso 32.2

Aplica la propiedad distributiva.

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

Paso 32.3

Simplifica el numerador.

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Paso 32.3.1

Factoriza ${(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3}$ de ${(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4} + (- 8 x - 8 \cdot 5) {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (4 x - 4)$ .

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Paso 32.3.1.1

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

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

Paso 32.3.1.2

Factoriza ${(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3}$ de $(- 8 x - 8 \cdot 5) {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (4 x - 4)$ .

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

Paso 32.3.1.3

Factoriza ${(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3}$ de ${(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (2 x^{2} - 4 x + 1) + {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} ((- 8 x - 8 \cdot 5) (4 x - 4))$ .

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

Paso 32.3.2

Multiplica $- 8$ por $5$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (2 x^{2} - 4 x + 1 + (- 8 x - 40) (4 x - 4))}{(2 x + 2 \cdot 5) {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}$

Paso 32.3.3

Expande $(- 8 x - 40) (4 x - 4)$ con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).

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Paso 32.3.3.1

Aplica la propiedad distributiva.

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (2 x^{2} - 4 x + 1 - 8 x (4 x - 4) - 40 (4 x - 4))}{(2 x + 2 \cdot 5) {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}$

Paso 32.3.3.2

Aplica la propiedad distributiva.

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (2 x^{2} - 4 x + 1 - 8 x (4 x) - 8 x \cdot - 4 - 40 (4 x - 4))}{(2 x + 2 \cdot 5) {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}$

Paso 32.3.3.3

Aplica la propiedad distributiva.

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (2 x^{2} - 4 x + 1 - 8 x (4 x) - 8 x \cdot - 4 - 40 (4 x) - 40 \cdot - 4)}{(2 x + 2 \cdot 5) {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}$

Paso 32.3.4

Simplifica y combina los términos similares.

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Paso 32.3.4.1

Simplifica cada término.

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Paso 32.3.4.1.1

Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (2 x^{2} - 4 x + 1 - 8 \cdot 4 x \cdot x - 8 x \cdot - 4 - 40 (4 x) - 40 \cdot - 4)}{(2 x + 2 \cdot 5) {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}$

Paso 32.3.4.1.2

Multiplica $x$ por $x$ sumando los exponentes.

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Paso 32.3.4.1.2.1

Mueve $x$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (2 x^{2} - 4 x + 1 - 8 \cdot 4 (x \cdot x) - 8 x \cdot - 4 - 40 (4 x) - 40 \cdot - 4)}{(2 x + 2 \cdot 5) {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}$

Paso 32.3.4.1.2.2

Multiplica $x$ por $x$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (2 x^{2} - 4 x + 1 - 8 \cdot 4 x^{2} - 8 x \cdot - 4 - 40 (4 x) - 40 \cdot - 4)}{(2 x + 2 \cdot 5) {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}$

Paso 32.3.4.1.3

Multiplica $- 8$ por $4$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (2 x^{2} - 4 x + 1 - 32 x^{2} - 8 x \cdot - 4 - 40 (4 x) - 40 \cdot - 4)}{(2 x + 2 \cdot 5) {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}$

Paso 32.3.4.1.4

Multiplica $- 4$ por $- 8$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (2 x^{2} - 4 x + 1 - 32 x^{2} + 32 x - 40 (4 x) - 40 \cdot - 4)}{(2 x + 2 \cdot 5) {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}$

Paso 32.3.4.1.5

Multiplica $4$ por $- 40$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (2 x^{2} - 4 x + 1 - 32 x^{2} + 32 x - 160 x - 40 \cdot - 4)}{(2 x + 2 \cdot 5) {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}$

Paso 32.3.4.1.6

Multiplica $- 40$ por $- 4$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (2 x^{2} - 4 x + 1 - 32 x^{2} + 32 x - 160 x + 160)}{(2 x + 2 \cdot 5) {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}$

Paso 32.3.4.2

Resta $160 x$ de $32 x$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (2 x^{2} - 4 x + 1 - 32 x^{2} - 128 x + 160)}{(2 x + 2 \cdot 5) {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}$

Paso 32.3.5

Resta $32 x^{2}$ de $2 x^{2}$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (- 30 x^{2} - 4 x + 1 - 128 x + 160)}{(2 x + 2 \cdot 5) {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}$

Paso 32.3.6

Resta $128 x$ de $- 4 x$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (- 30 x^{2} - 132 x + 1 + 160)}{(2 x + 2 \cdot 5) {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}$

Paso 32.3.7

Suma $1$ y $160$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (- 30 x^{2} - 132 x + 161)}{(2 x + 2 \cdot 5) {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}$

Paso 32.4

Combina los términos.

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Paso 32.4.1

Multiplica $2$ por $5$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (- 30 x^{2} - 132 x + 161)}{(2 x + 10) {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}}$

Paso 32.4.2

Cancela los factores comunes.

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Paso 32.4.2.1

Factoriza ${(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3}$ de $(2 x + 10) {(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{4}$ .

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (- 30 x^{2} - 132 x + 161)}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} ((2 x + 10) (2 x^{2} - 4 x + 1))}$

Paso 32.4.2.2

Cancela el factor común.

$\frac{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} (- 30 x^{2} - 132 x + 161)}{{(2 x^{2} - 4 x + 1)}^{3} ((2 x + 10) (2 x^{2} - 4 x + 1))}$

Paso 32.4.2.3

Reescribe la expresión.

$\frac{- 30 x^{2} - 132 x + 161}{(2 x + 10) (2 x^{2} - 4 x + 1)}$

Paso 32.5

Factoriza $2$ de $2 x + 10$ .

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Paso 32.5.1

Factoriza $2$ de $2 x$ .

$\frac{- 30 x^{2} - 132 x + 161}{(2 (x) + 10) (2 x^{2} - 4 x + 1)}$

Paso 32.5.2

Factoriza $2$ de $10$ .

$\frac{- 30 x^{2} - 132 x + 161}{(2 x + 2 \cdot 5) (2 x^{2} - 4 x + 1)}$

Paso 32.5.3

Factoriza $2$ de $2 x + 2 \cdot 5$ .

$\frac{- 30 x^{2} - 132 x + 161}{2 (x + 5) (2 x^{2} - 4 x + 1)}$

Paso 32.6

Factoriza $- 1$ de $- 30 x^{2}$ .

$\frac{- (30 x^{2}) - 132 x + 161}{2 (x + 5) (2 x^{2} - 4 x + 1)}$

Paso 32.7

Factoriza $- 1$ de $- 132 x$ .

$\frac{- (30 x^{2}) - (132 x) + 161}{2 (x + 5) (2 x^{2} - 4 x + 1)}$

Paso 32.8

Factoriza $- 1$ de $- (30 x^{2}) - (132 x)$ .

$\frac{- (30 x^{2} + 132 x) + 161}{2 (x + 5) (2 x^{2} - 4 x + 1)}$

Paso 32.9

Reescribe $161$ como $- 1 (- 161)$ .

$\frac{- (30 x^{2} + 132 x) - 1 (- 161)}{2 (x + 5) (2 x^{2} - 4 x + 1)}$

Paso 32.10

Factoriza $- 1$ de $- (30 x^{2} + 132 x) - 1 (- 161)$ .

$\frac{- (30 x^{2} + 132 x - 161)}{2 (x + 5) (2 x^{2} - 4 x + 1)}$

Paso 32.11

Reescribe $- (30 x^{2} + 132 x - 161)$ como $- 1 (30 x^{2} + 132 x - 161)$ .

$\frac{- 1 (30 x^{2} + 132 x - 161)}{2 (x + 5) (2 x^{2} - 4 x + 1)}$

Paso 32.12

Mueve el negativo al frente de la fracción.

$- \frac{30 x^{2} + 132 x - 161}{2 (x + 5) (2 x^{2} - 4 x + 1)}$