Cálculo Ejemplos

$f (x) = 3 x^{4} - 2 x + \frac{4}{x^{3}} + 8 \sqrt{x} + 6$

Paso 1

Según la regla de la suma, la derivada de $3 x^{4} - 2 x + \frac{4}{x^{3}} + 8 \sqrt{x} + 6$ con respecto a $x$ es $\frac{d}{d x} [3 x^{4}] + \frac{d}{d x} [- 2 x] + \frac{d}{d x} [\frac{4}{x^{3}}] + \frac{d}{d x} [8 \sqrt{x}] + \frac{d}{d x} [6]$ .

$\frac{d}{d x} [3 x^{4}] + \frac{d}{d x} [- 2 x] + \frac{d}{d x} [\frac{4}{x^{3}}] + \frac{d}{d x} [8 \sqrt{x}] + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 2

Evalúa $\frac{d}{d x} [3 x^{4}]$ .

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Paso 2.1

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

$3 \frac{d}{d x} [x^{4}] + \frac{d}{d x} [- 2 x] + \frac{d}{d x} [\frac{4}{x^{3}}] + \frac{d}{d x} [8 \sqrt{x}] + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 2.2

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

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

Paso 2.3

Multiplica $4$ por $3$ .

$12 x^{3} + \frac{d}{d x} [- 2 x] + \frac{d}{d x} [\frac{4}{x^{3}}] + \frac{d}{d x} [8 \sqrt{x}] + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 3

Evalúa $\frac{d}{d x} [- 2 x]$ .

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Paso 3.1

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

$12 x^{3} - 2 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [\frac{4}{x^{3}}] + \frac{d}{d x} [8 \sqrt{x}] + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 3.2

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

$12 x^{3} - 2 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [\frac{4}{x^{3}}] + \frac{d}{d x} [8 \sqrt{x}] + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 3.3

Multiplica $- 2$ por $1$ .

$12 x^{3} - 2 + \frac{d}{d x} [\frac{4}{x^{3}}] + \frac{d}{d x} [8 \sqrt{x}] + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 4

Evalúa $\frac{d}{d x} [\frac{4}{x^{3}}]$ .

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Paso 4.1

Como $4$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $\frac{4}{x^{3}}$ con respecto a $x$ es $4 \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{3}}]$ .

$12 x^{3} - 2 + 4 \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{3}}] + \frac{d}{d x} [8 \sqrt{x}] + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 4.2

Reescribe $\frac{1}{x^{3}}$ como ${(x^{3})}^{- 1}$ .

$12 x^{3} - 2 + 4 \frac{d}{d x} [{(x^{3})}^{- 1}] + \frac{d}{d x} [8 \sqrt{x}] + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 4.3

Diferencia con la regla de la cadena, que establece que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ es $f' (g (x)) g' (x)$ donde $f (x) = x^{- 1}$ y $g (x) = x^{3}$ .

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Paso 4.3.1

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

$12 x^{3} - 2 + 4 (\frac{d}{d u} [u^{- 1}] \frac{d}{d x} [x^{3}]) + \frac{d}{d x} [8 \sqrt{x}] + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 4.3.2

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

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

Paso 4.3.3

Reemplaza todos los casos de $u$ con $x^{3}$ .

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

Paso 4.4

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

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

Paso 4.5

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

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Paso 4.5.1

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

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

Paso 4.5.2

Multiplica $3$ por $- 2$ .

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

Paso 4.6

Multiplica $3$ por $- 1$ .

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

Paso 4.7

Multiplica $x^{- 6}$ por $x^{2}$ sumando los exponentes.

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Paso 4.7.1

Mueve $x^{2}$ .

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

Paso 4.7.2

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

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

Paso 4.7.3

Resta $6$ de $2$ .

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

Paso 4.8

Multiplica $- 3$ por $4$ .

$12 x^{3} - 2 - 12 x^{- 4} + \frac{d}{d x} [8 \sqrt{x}] + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 5

Evalúa $\frac{d}{d x} [8 \sqrt{x}]$ .

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Paso 5.1

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

$12 x^{3} - 2 - 12 x^{- 4} + \frac{d}{d x} [8 x^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 5.2

Como $8$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $8 x^{\frac{1}{2}}$ con respecto a $x$ es $8 \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{2}}]$ .

$12 x^{3} - 2 - 12 x^{- 4} + 8 \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [6]$

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 $n = \frac{1}{2}$ .

$12 x^{3} - 2 - 12 x^{- 4} + 8 (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1}) + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 5.4

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

$12 x^{3} - 2 - 12 x^{- 4} + 8 (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}}) + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 5.5

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

$12 x^{3} - 2 - 12 x^{- 4} + 8 (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}}) + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 5.6

Combina los numeradores sobre el denominador común.

$12 x^{3} - 2 - 12 x^{- 4} + 8 (\frac{1}{2} x^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}}) + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 5.7

Simplifica el numerador.

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Paso 5.7.1

Multiplica $- 1$ por $2$ .

$12 x^{3} - 2 - 12 x^{- 4} + 8 (\frac{1}{2} x^{\frac{1 - 2}{2}}) + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 5.7.2

Resta $2$ de $1$ .

$12 x^{3} - 2 - 12 x^{- 4} + 8 (\frac{1}{2} x^{\frac{- 1}{2}}) + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 5.8

Mueve el negativo al frente de la fracción.

$12 x^{3} - 2 - 12 x^{- 4} + 8 (\frac{1}{2} x^{- \frac{1}{2}}) + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 5.9

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

$12 x^{3} - 2 - 12 x^{- 4} + 8 \frac{x^{- \frac{1}{2}}}{2} + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 5.10

Combina $8$ y $\frac{x^{- \frac{1}{2}}}{2}$ .

$12 x^{3} - 2 - 12 x^{- 4} + \frac{8 x^{- \frac{1}{2}}}{2} + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 5.11

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

$12 x^{3} - 2 - 12 x^{- 4} + \frac{8}{2 x^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 5.12

Factoriza $2$ de $8$ .

$12 x^{3} - 2 - 12 x^{- 4} + \frac{2 \cdot 4}{2 x^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 5.13

Cancela los factores comunes.

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Paso 5.13.1

Factoriza $2$ de $2 x^{\frac{1}{2}}$ .

$12 x^{3} - 2 - 12 x^{- 4} + \frac{2 \cdot 4}{2 (x^{\frac{1}{2}})} + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 5.13.2

Cancela el factor común.

$12 x^{3} - 2 - 12 x^{- 4} + \frac{2 \cdot 4}{2 x^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 5.13.3

Reescribe la expresión.

$12 x^{3} - 2 - 12 x^{- 4} + \frac{4}{x^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [6]$

Paso 6

Como $6$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $6$ con respecto a $x$ es $0$ .

$12 x^{3} - 2 - 12 x^{- 4} + \frac{4}{x^{\frac{1}{2}}} + 0$

Paso 7

Simplifica.

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Paso 7.1

Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$12 x^{3} - 2 - 12 \frac{1}{x^{4}} + \frac{4}{x^{\frac{1}{2}}} + 0$

Paso 7.2

Combina los términos.

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Paso 7.2.1

Combina $- 12$ y $\frac{1}{x^{4}}$ .

$12 x^{3} - 2 + \frac{- 12}{x^{4}} + \frac{4}{x^{\frac{1}{2}}} + 0$

Paso 7.2.2

Mueve el negativo al frente de la fracción.

$12 x^{3} - 2 - \frac{12}{x^{4}} + \frac{4}{x^{\frac{1}{2}}} + 0$

Paso 7.2.3

Suma $12 x^{3} - 2 - \frac{12}{x^{4}} + \frac{4}{x^{\frac{1}{2}}}$ y $0$ .

$12 x^{3} - 2 - \frac{12}{x^{4}} + \frac{4}{x^{\frac{1}{2}}}$

Paso 7.3

Reordena los términos.

$12 x^{3} - \frac{12}{x^{4}} - 2 + \frac{4}{x^{\frac{1}{2}}}$