Algebra Esempi

$y = \ln (e^{- x} + x e^{- x})$

Passaggio 1

Differenzia usando la regola della catena, che indica che $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ è $f' (g (x)) g' (x)$ dove $f (x) = \ln (x)$ e $g (x) = e^{- x} + x e^{- x}$ .

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Passaggio 1.1

Per applicare la regola della catena, imposta $u_{1}$ come $e^{- x} + x e^{- x}$ .

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

Passaggio 1.2

La derivata di $\ln (u_{1})$ rispetto a $u_{1}$ è $\frac{1}{u_{1}}$ .

$\frac{1}{u_{1}} \frac{d}{d x} [e^{- x} + x e^{- x}]$

Passaggio 1.3

Sostituisci tutte le occorrenze di $u_{1}$ con $e^{- x} + x e^{- x}$ .

$\frac{1}{e^{- x} + x e^{- x}} \frac{d}{d x} [e^{- x} + x e^{- x}]$

Passaggio 2

Secondo la regola della somma, la derivata di $e^{- x} + x e^{- x}$ rispetto a $x$ è $\frac{d}{d x} [e^{- x}] + \frac{d}{d x} [x e^{- x}]$ .

$\frac{1}{e^{- x} + x e^{- x}} (\frac{d}{d x} [e^{- x}] + \frac{d}{d x} [x e^{- x}])$

Passaggio 3

Differenzia usando la regola della catena, che indica che $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ è $f' (g (x)) g' (x)$ dove $f (x) = e^{x}$ e $g (x) = - x$ .

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Passaggio 3.1

Per applicare la regola della catena, imposta $u_{2}$ come $- x$ .

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

Passaggio 3.2

Differenzia usando la regola esponenziale, che indica che $\frac{d}{d u_{2}} [a^{u_{2}}]$ è $a^{u_{2}} \ln (a)$ dove $a$ = $e$ .

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

Passaggio 3.3

Sostituisci tutte le occorrenze di $u_{2}$ con $- x$ .

$\frac{1}{e^{- x} + x e^{- x}} (e^{- x} \frac{d}{d x} [- x] + \frac{d}{d x} [x e^{- x}])$

Passaggio 4

Differenzia.

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Passaggio 4.1

Poiché $- 1$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $- x$ rispetto a $x$ è $- \frac{d}{d x} [x]$ .

$\frac{1}{e^{- x} + x e^{- x}} (e^{- x} (- \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [x e^{- x}])$

Passaggio 4.2

Differenzia usando la regola di potenza, che indica che $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 1$ .

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

Passaggio 4.3

Semplifica l'espressione.

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Passaggio 4.3.1

Moltiplica $- 1$ per $1$ .

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

Passaggio 4.3.2

Sposta $- 1$ alla sinistra di $e^{- x}$ .

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

Passaggio 4.3.3

Riscrivi $- 1 e^{- x}$ come $- e^{- x}$ .

$\frac{1}{e^{- x} + x e^{- x}} (- e^{- x} + \frac{d}{d x} [x e^{- x}])$

Passaggio 5

Differenzia usando la regola del prodotto, che indica che $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ è $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ dove $f (x) = x$ e $g (x) = e^{- x}$ .

$\frac{1}{e^{- x} + x e^{- x}} (- e^{- x} + x \frac{d}{d x} [e^{- x}] + e^{- x} \frac{d}{d x} [x])$

Passaggio 6

Differenzia usando la regola della catena, che indica che $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ è $f' (g (x)) g' (x)$ dove $f (x) = e^{x}$ e $g (x) = - x$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 6.1

Per applicare la regola della catena, imposta $u_{3}$ come $- x$ .

$\frac{1}{e^{- x} + x e^{- x}} (- e^{- x} + x (\frac{d}{d u_{3}} [e^{u_{3}}] \frac{d}{d x} [- x]) + e^{- x} \frac{d}{d x} [x])$

Passaggio 6.2

Differenzia usando la regola esponenziale, che indica che $\frac{d}{d u_{3}} [a^{u_{3}}]$ è $a^{u_{3}} \ln (a)$ dove $a$ = $e$ .

$\frac{1}{e^{- x} + x e^{- x}} (- e^{- x} + x (e^{u_{3}} \frac{d}{d x} [- x]) + e^{- x} \frac{d}{d x} [x])$

Passaggio 6.3

Sostituisci tutte le occorrenze di $u_{3}$ con $- x$ .

$\frac{1}{e^{- x} + x e^{- x}} (- e^{- x} + x (e^{- x} \frac{d}{d x} [- x]) + e^{- x} \frac{d}{d x} [x])$

Passaggio 7

Differenzia.

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Passaggio 7.1

Poiché $- 1$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $- x$ rispetto a $x$ è $- \frac{d}{d x} [x]$ .

$\frac{1}{e^{- x} + x e^{- x}} (- e^{- x} + x (e^{- x} (- \frac{d}{d x} [x])) + e^{- x} \frac{d}{d x} [x])$

Passaggio 7.2

Differenzia usando la regola di potenza, che indica che $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 1$ .

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

Passaggio 7.3

Semplifica l'espressione.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 7.3.1

Moltiplica $- 1$ per $1$ .

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

Passaggio 7.3.2

Sposta $- 1$ alla sinistra di $e^{- x}$ .

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

Passaggio 7.3.3

Riscrivi $- 1 e^{- x}$ come $- e^{- x}$ .

$\frac{1}{e^{- x} + x e^{- x}} (- e^{- x} + x (- e^{- x}) + e^{- x} \frac{d}{d x} [x])$

Passaggio 7.4

Differenzia usando la regola di potenza, che indica che $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 1$ .

$\frac{1}{e^{- x} + x e^{- x}} (- e^{- x} + x (- e^{- x}) + e^{- x} \cdot 1)$

Passaggio 7.5

Semplifica i termini.

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Passaggio 7.5.1

Moltiplica $e^{- x}$ per $1$ .

$\frac{1}{e^{- x} + x e^{- x}} (- e^{- x} + x (- e^{- x}) + e^{- x})$

Passaggio 7.5.2

Somma $- e^{- x}$ e $e^{- x}$ .

$\frac{1}{e^{- x} + x e^{- x}} (x (- e^{- x}) + 0)$

Passaggio 7.5.3

Somma $x (- e^{- x})$ e $0$ .

$\frac{1}{e^{- x} + x e^{- x}} (x (- e^{- x}))$

Passaggio 7.5.4

$x$ e $\frac{1}{e^{- x} + x e^{- x}}$ .

$\frac{x}{e^{- x} + x e^{- x}} (- e^{- x})$

Passaggio 7.5.5

$\frac{x}{e^{- x} + x e^{- x}}$ e $e^{- x}$ .

$- \frac{x e^{- x}}{e^{- x} + x e^{- x}}$

Passaggio 8

Semplifica.

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Passaggio 8.1

Scomponi $e^{- x}$ da $e^{- x} + x e^{- x}$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 8.1.1

Moltiplica per $1$ .

$- \frac{x e^{- x}}{e^{- x} \cdot 1 + x e^{- x}}$

Passaggio 8.1.2

Scomponi $e^{- x}$ da $x e^{- x}$ .

$- \frac{x e^{- x}}{e^{- x} \cdot 1 + e^{- x} x}$

Passaggio 8.1.3

Scomponi $e^{- x}$ da $e^{- x} \cdot 1 + e^{- x} x$ .

$- \frac{x e^{- x}}{e^{- x} (1 + x)}$

Passaggio 8.2

Elimina il fattore comune di $e^{- x}$ .

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Passaggio 8.2.1

Elimina il fattore comune.

$- \frac{x e^{- x}}{e^{- x} (1 + x)}$

Passaggio 8.2.2

Riscrivi l'espressione.

$- \frac{x}{1 + x}$