Cálculo Ejemplos

$y = {(2 x - 5)}^{- 1} {(x^{2} - 5 x)}^{6}$

Paso 1

Diferencia con la regla del producto, que establece que $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ es $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ donde $f (x) = {(2 x - 5)}^{- 1}$ y $g (x) = {(x^{2} - 5 x)}^{6}$ .

${(2 x - 5)}^{- 1} \frac{d}{d x} [{(x^{2} - 5 x)}^{6}] + {(x^{2} - 5 x)}^{6} \frac{d}{d x} [{(2 x - 5)}^{- 1}]$

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 $f (x) = x^{6}$ y $g (x) = x^{2} - 5 x$ .

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Paso 2.1

Para aplicar la regla de la cadena, establece $u_{1}$ como $x^{2} - 5 x$ .

${(2 x - 5)}^{- 1} (\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{6}] \frac{d}{d x} [x^{2} - 5 x]) + {(x^{2} - 5 x)}^{6} \frac{d}{d x} [{(2 x - 5)}^{- 1}]$

Paso 2.2

Diferencia con la regla de la potencia, que establece que $\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{n}]$ es $n {u_{1}}^{n - 1}$ donde $n = 6$ .

${(2 x - 5)}^{- 1} (6 {u_{1}}^{5} \frac{d}{d x} [x^{2} - 5 x]) + {(x^{2} - 5 x)}^{6} \frac{d}{d x} [{(2 x - 5)}^{- 1}]$

Paso 2.3

Reemplaza todos los casos de $u_{1}$ con $x^{2} - 5 x$ .

${(2 x - 5)}^{- 1} (6 {(x^{2} - 5 x)}^{5} \frac{d}{d x} [x^{2} - 5 x]) + {(x^{2} - 5 x)}^{6} \frac{d}{d x} [{(2 x - 5)}^{- 1}]$

Paso 3

Diferencia.

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Paso 3.1

Mueve $6$ a la izquierda de ${(2 x - 5)}^{- 1}$ .

$6 \cdot {(2 x - 5)}^{- 1} {(x^{2} - 5 x)}^{5} \frac{d}{d x} [x^{2} - 5 x] + {(x^{2} - 5 x)}^{6} \frac{d}{d x} [{(2 x - 5)}^{- 1}]$

Paso 3.2

Según la regla de la suma, la derivada de $x^{2} - 5 x$ con respecto a $x$ es $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 5 x]$ .

$6 {(2 x - 5)}^{- 1} {(x^{2} - 5 x)}^{5} (\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 5 x]) + {(x^{2} - 5 x)}^{6} \frac{d}{d x} [{(2 x - 5)}^{- 1}]$

Paso 3.3

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

$6 {(2 x - 5)}^{- 1} {(x^{2} - 5 x)}^{5} (2 x + \frac{d}{d x} [- 5 x]) + {(x^{2} - 5 x)}^{6} \frac{d}{d x} [{(2 x - 5)}^{- 1}]$

Paso 3.4

Como $- 5$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $- 5 x$ con respecto a $x$ es $- 5 \frac{d}{d x} [x]$ .

$6 {(2 x - 5)}^{- 1} {(x^{2} - 5 x)}^{5} (2 x - 5 \frac{d}{d x} [x]) + {(x^{2} - 5 x)}^{6} \frac{d}{d x} [{(2 x - 5)}^{- 1}]$

Paso 3.5

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

$6 {(2 x - 5)}^{- 1} {(x^{2} - 5 x)}^{5} (2 x - 5 \cdot 1) + {(x^{2} - 5 x)}^{6} \frac{d}{d x} [{(2 x - 5)}^{- 1}]$

Paso 3.6

Multiplica $- 5$ por $1$ .

$6 {(2 x - 5)}^{- 1} {(x^{2} - 5 x)}^{5} (2 x - 5) + {(x^{2} - 5 x)}^{6} \frac{d}{d x} [{(2 x - 5)}^{- 1}]$

Paso 4

Eleva $2 x - 5$ a la potencia de $1$ .

$6 ({(2 x - 5)}^{1} {(2 x - 5)}^{- 1}) {(x^{2} - 5 x)}^{5} + {(x^{2} - 5 x)}^{6} \frac{d}{d x} [{(2 x - 5)}^{- 1}]$

Paso 5

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

$6 {(2 x - 5)}^{1 - 1} {(x^{2} - 5 x)}^{5} + {(x^{2} - 5 x)}^{6} \frac{d}{d x} [{(2 x - 5)}^{- 1}]$

Paso 6

Simplifica la expresión.

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Paso 6.1

Resta $1$ de $1$ .

$6 {(2 x - 5)}^{0} {(x^{2} - 5 x)}^{5} + {(x^{2} - 5 x)}^{6} \frac{d}{d x} [{(2 x - 5)}^{- 1}]$

Paso 6.2

Cualquier valor elevado a $0$ es $1$ .

$6 \cdot 1 {(x^{2} - 5 x)}^{5} + {(x^{2} - 5 x)}^{6} \frac{d}{d x} [{(2 x - 5)}^{- 1}]$

Paso 6.3

Multiplica $6$ por $1$ .

$6 {(x^{2} - 5 x)}^{5} + {(x^{2} - 5 x)}^{6} \frac{d}{d x} [{(2 x - 5)}^{- 1}]$

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

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Paso 7.1

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

$6 {(x^{2} - 5 x)}^{5} + {(x^{2} - 5 x)}^{6} (\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{- 1}] \frac{d}{d x} [2 x - 5])$

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 $n = - 1$ .

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

Paso 7.3

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

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

Paso 8

Diferencia.

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Paso 8.1

Según la regla de la suma, la derivada de $2 x - 5$ con respecto a $x$ es $\frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [- 5]$ .

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

Paso 8.2

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

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

Paso 8.3

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

$6 {(x^{2} - 5 x)}^{5} + {(x^{2} - 5 x)}^{6} (- {(2 x - 5)}^{- 2} (2 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [- 5]))$

Paso 8.4

Multiplica $2$ por $1$ .

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

Paso 8.5

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

$6 {(x^{2} - 5 x)}^{5} + {(x^{2} - 5 x)}^{6} (- {(2 x - 5)}^{- 2} (2 + 0))$

Paso 8.6

Simplifica la expresión.

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Paso 8.6.1

Suma $2$ y $0$ .

$6 {(x^{2} - 5 x)}^{5} + {(x^{2} - 5 x)}^{6} (- {(2 x - 5)}^{- 2} \cdot 2)$

Paso 8.6.2

Multiplica $2$ por $- 1$ .

$6 {(x^{2} - 5 x)}^{5} + {(x^{2} - 5 x)}^{6} (- 2 {(2 x - 5)}^{- 2})$

Paso 9

Simplifica.

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Paso 9.1

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

$6 {(x^{2} - 5 x)}^{5} + {(x^{2} - 5 x)}^{6} (- 2 \frac{1}{{(2 x - 5)}^{2}})$

Paso 9.2

Combina los términos.

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Paso 9.2.1

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

$6 {(x^{2} - 5 x)}^{5} + {(x^{2} - 5 x)}^{6} \frac{- 2}{{(2 x - 5)}^{2}}$

Paso 9.2.2

Mueve el negativo al frente de la fracción.

$6 {(x^{2} - 5 x)}^{5} + {(x^{2} - 5 x)}^{6} (- \frac{2}{{(2 x - 5)}^{2}})$

Paso 9.2.3

Combina ${(x^{2} - 5 x)}^{6}$ y $\frac{2}{{(2 x - 5)}^{2}}$ .

$6 {(x^{2} - 5 x)}^{5} - \frac{{(x^{2} - 5 x)}^{6} \cdot 2}{{(2 x - 5)}^{2}}$

Paso 9.2.4

Mueve $2$ a la izquierda de ${(x^{2} - 5 x)}^{6}$ .

$6 {(x^{2} - 5 x)}^{5} - \frac{2 \cdot {(x^{2} - 5 x)}^{6}}{{(2 x - 5)}^{2}}$

Paso 9.2.5

Para escribir $6 {(x^{2} - 5 x)}^{5}$ como una fracción con un denominador común, multiplica por $\frac{{(2 x - 5)}^{2}}{{(2 x - 5)}^{2}}$ .

$\frac{6 {(x^{2} - 5 x)}^{5} {(2 x - 5)}^{2}}{{(2 x - 5)}^{2}} - \frac{2 {(x^{2} - 5 x)}^{6}}{{(2 x - 5)}^{2}}$

Paso 9.2.6

Combina los numeradores sobre el denominador común.

$\frac{6 {(x^{2} - 5 x)}^{5} {(2 x - 5)}^{2} - 2 {(x^{2} - 5 x)}^{6}}{{(2 x - 5)}^{2}}$

Paso 9.3

Reordena los términos.

$\frac{- 2 {(x^{2} - 5 x)}^{6} + 6 {(x^{2} - 5 x)}^{5} {(2 x - 5)}^{2}}{{(2 x - 5)}^{2}}$

Paso 9.4

Simplifica el numerador.

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Paso 9.4.1

Factoriza $2 {(x^{2} - 5 x)}^{5}$ de $- 2 {(x^{2} - 5 x)}^{6} + 6 {(x^{2} - 5 x)}^{5} {(2 x - 5)}^{2}$ .

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Paso 9.4.1.1

Factoriza $2 {(x^{2} - 5 x)}^{5}$ de $- 2 {(x^{2} - 5 x)}^{6}$ .

$\frac{2 {(x^{2} - 5 x)}^{5} (- (x^{2} - 5 x)) + 6 {(x^{2} - 5 x)}^{5} {(2 x - 5)}^{2}}{{(2 x - 5)}^{2}}$

Paso 9.4.1.2

Factoriza $2 {(x^{2} - 5 x)}^{5}$ de $6 {(x^{2} - 5 x)}^{5} {(2 x - 5)}^{2}$ .

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

Paso 9.4.1.3

Factoriza $2 {(x^{2} - 5 x)}^{5}$ de $2 {(x^{2} - 5 x)}^{5} (- (x^{2} - 5 x)) + 2 {(x^{2} - 5 x)}^{5} (3 {(2 x - 5)}^{2})$ .

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

Paso 9.4.2

Factoriza $x$ de $x^{2} - 5 x$ .

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Paso 9.4.2.1

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

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

Paso 9.4.2.2

Factoriza $x$ de $- 5 x$ .

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

Paso 9.4.2.3

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

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

Paso 9.4.3

Aplica la regla del producto a $x (x - 5)$ .

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

Paso 9.4.4

Simplifica cada término.

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Paso 9.4.4.1

Aplica la propiedad distributiva.

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

Paso 9.4.4.2

Multiplica $- 5$ por $- 1$ .

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

Paso 9.4.4.3

Reescribe ${(2 x - 5)}^{2}$ como $(2 x - 5) (2 x - 5)$ .

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

Paso 9.4.4.4

Expande $(2 x - 5) (2 x - 5)$ con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).

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Paso 9.4.4.4.1

Aplica la propiedad distributiva.

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

Paso 9.4.4.4.2

Aplica la propiedad distributiva.

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

Paso 9.4.4.4.3

Aplica la propiedad distributiva.

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

Paso 9.4.4.5

Simplifica y combina los términos similares.

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Paso 9.4.4.5.1

Simplifica cada término.

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Paso 9.4.4.5.1.1

Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.

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

Paso 9.4.4.5.1.2

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

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Paso 9.4.4.5.1.2.1

Mueve $x$ .

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

Paso 9.4.4.5.1.2.2

Multiplica $x$ por $x$ .

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

Paso 9.4.4.5.1.3

Multiplica $2$ por $2$ .

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

Paso 9.4.4.5.1.4

Multiplica $- 5$ por $2$ .

$\frac{2 x^{5} {(x - 5)}^{5} (- x^{2} + 5 x + 3 (4 x^{2} - 10 x - 5 (2 x) - 5 \cdot - 5))}{{(2 x - 5)}^{2}}$

Paso 9.4.4.5.1.5

Multiplica $2$ por $- 5$ .

$\frac{2 x^{5} {(x - 5)}^{5} (- x^{2} + 5 x + 3 (4 x^{2} - 10 x - 10 x - 5 \cdot - 5))}{{(2 x - 5)}^{2}}$

Paso 9.4.4.5.1.6

Multiplica $- 5$ por $- 5$ .

$\frac{2 x^{5} {(x - 5)}^{5} (- x^{2} + 5 x + 3 (4 x^{2} - 10 x - 10 x + 25))}{{(2 x - 5)}^{2}}$

Paso 9.4.4.5.2

Resta $10 x$ de $- 10 x$ .

$\frac{2 x^{5} {(x - 5)}^{5} (- x^{2} + 5 x + 3 (4 x^{2} - 20 x + 25))}{{(2 x - 5)}^{2}}$

Paso 9.4.4.6

Aplica la propiedad distributiva.

$\frac{2 x^{5} {(x - 5)}^{5} (- x^{2} + 5 x + 3 (4 x^{2}) + 3 (- 20 x) + 3 \cdot 25)}{{(2 x - 5)}^{2}}$

Paso 9.4.4.7

Simplifica.

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Paso 9.4.4.7.1

Multiplica $4$ por $3$ .

$\frac{2 x^{5} {(x - 5)}^{5} (- x^{2} + 5 x + 12 x^{2} + 3 (- 20 x) + 3 \cdot 25)}{{(2 x - 5)}^{2}}$

Paso 9.4.4.7.2

Multiplica $- 20$ por $3$ .

$\frac{2 x^{5} {(x - 5)}^{5} (- x^{2} + 5 x + 12 x^{2} - 60 x + 3 \cdot 25)}{{(2 x - 5)}^{2}}$

Paso 9.4.4.7.3

Multiplica $3$ por $25$ .

$\frac{2 x^{5} {(x - 5)}^{5} (- x^{2} + 5 x + 12 x^{2} - 60 x + 75)}{{(2 x - 5)}^{2}}$

Paso 9.4.5

Suma $- x^{2}$ y $12 x^{2}$ .

$\frac{2 x^{5} {(x - 5)}^{5} (11 x^{2} + 5 x - 60 x + 75)}{{(2 x - 5)}^{2}}$

Paso 9.4.6

Resta $60 x$ de $5 x$ .

$\frac{2 x^{5} {(x - 5)}^{5} (11 x^{2} - 55 x + 75)}{{(2 x - 5)}^{2}}$