Calcolo Esempi

$f (x) = \sin (3 x^{5})$

Step 1

Trova la derivata prima.

Tocca per altri passaggi...

Differenzia usando la regola della catena, che indica che $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ è $f' (g (x)) g' (x)$ dove $f (x) = \sin (x)$ e $g (x) = 3 x^{5}$ .

Tocca per altri passaggi...

Per applicare la regola della catena, imposta $u$ come $3 x^{5}$ .

$f' (x) = \frac{d}{d u} (\sin (u)) \frac{d}{d x} (3 x^{5})$

La derivata di $\sin (u)$ rispetto a $u$ è $\cos (u)$ .

$f' (x) = \cos (u) \frac{d}{d x} (3 x^{5})$

Sostituisci tutte le occorrenze di $u$ con $3 x^{5}$ .

$f' (x) = \cos (3 x^{5}) \frac{d}{d x} (3 x^{5})$

Differenzia.

Tocca per altri passaggi...

Poiché $3$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $3 x^{5}$ rispetto a $x$ è $3 \frac{d}{d x} [x^{5}]$ .

$f' (x) = \cos (3 x^{5}) (3 \frac{d}{d x} (x^{5}))$

Differenzia usando la regola di potenza, che indica che $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 5$ .

$f' (x) = \cos (3 x^{5}) (3 (5 x^{4}))$

Semplifica l'espressione.

Tocca per altri passaggi...

Moltiplica $5$ per $3$ .

$f' (x) = \cos (3 x^{5}) (15 x^{4})$

Riordina i fattori di $\cos (3 x^{5}) (15 x^{4})$ .

$f' (x) = 15 x^{4} \cos (3 x^{5})$

Step 2

Trova la derivata seconda.

Tocca per altri passaggi...

Poiché $15$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $15 x^{4} \cos (3 x^{5})$ rispetto a $x$ è $15 \frac{d}{d x} [x^{4} \cos (3 x^{5})]$ .

$f'' (x) = 15 \frac{d}{d x} (x^{4} \cos (3 x^{5}))$

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 $f (x) = x^{4}$ e $g (x) = \cos (3 x^{5})$ .

$f'' (x) = 15 (x^{4} \frac{d}{d x} (\cos (3 x^{5})) + \cos (3 x^{5}) \frac{d}{d x} (x^{4}))$

Differenzia usando la regola della catena, che indica che $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ è $f' (g (x)) g' (x)$ dove $f (x) = \cos (x)$ e $g (x) = 3 x^{5}$ .

Tocca per altri passaggi...

Per applicare la regola della catena, imposta $u$ come $3 x^{5}$ .

$f'' (x) = 15 (x^{4} (\frac{d}{d u} (\cos (u)) \frac{d}{d x} (3 x^{5})) + \cos (3 x^{5}) \frac{d}{d x} (x^{4}))$

La derivata di $\cos (u)$ rispetto a $u$ è $- \sin (u)$ .

$f'' (x) = 15 (x^{4} (- \sin (u) \frac{d}{d x} (3 x^{5})) + \cos (3 x^{5}) \frac{d}{d x} (x^{4}))$

Sostituisci tutte le occorrenze di $u$ con $3 x^{5}$ .

$f'' (x) = 15 (x^{4} (- \sin (3 x^{5}) \frac{d}{d x} (3 x^{5})) + \cos (3 x^{5}) \frac{d}{d x} (x^{4}))$

Differenzia.

Tocca per altri passaggi...

Poiché $3$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $3 x^{5}$ rispetto a $x$ è $3 \frac{d}{d x} [x^{5}]$ .

$f'' (x) = 15 (x^{4} (- \sin (3 x^{5}) (3 \frac{d}{d x} (x^{5}))) + \cos (3 x^{5}) \frac{d}{d x} (x^{4}))$

Moltiplica $3$ per $- 1$ .

$f'' (x) = 15 (x^{4} (- 3 \sin (3 x^{5}) \frac{d}{d x} x^{5}) + \cos (3 x^{5}) \frac{d}{d x} (x^{4}))$

Differenzia usando la regola di potenza, che indica che $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 5$ .

$f'' (x) = 15 (x^{4} (- 3 \sin (3 x^{5}) (5 x^{4})) + \cos (3 x^{5}) \frac{d}{d x} (x^{4}))$

Moltiplica $5$ per $- 3$ .

$f'' (x) = 15 (x^{4} (- 15 \sin (3 x^{5}) x^{4}) + \cos (3 x^{5}) \frac{d}{d x} (x^{4}))$

Moltiplica $x^{4}$ per $x^{4}$ sommando gli esponenti.

Tocca per altri passaggi...

Sposta $x^{4}$ .

$f'' (x) = 15 (x^{4} x^{4} (- 15 \sin (3 x^{5})) + \cos (3 x^{5}) \frac{d}{d x} (x^{4}))$

Utilizza la regola per la potenza di una potenza $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ per combinare gli esponenti.

$f'' (x) = 15 (x^{4 + 4} (- 15 \sin (3 x^{5})) + \cos (3 x^{5}) \frac{d}{d x} (x^{4}))$

Somma $4$ e $4$ .

$f'' (x) = 15 (x^{8} (- 15 \sin (3 x^{5})) + \cos (3 x^{5}) \frac{d}{d x} (x^{4}))$

Differenzia usando la regola di potenza, che indica che $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 4$ .

$f'' (x) = 15 (x^{8} (- 15 \sin (3 x^{5})) + \cos (3 x^{5}) (4 x^{3}))$

Semplifica.

Tocca per altri passaggi...

Applica la proprietà distributiva.

$f'' (x) = 15 (x^{8} (- 15 \sin (3 x^{5}))) + 15 (\cos (3 x^{5}) (4 x^{3}))$

Raccogli i termini.

Tocca per altri passaggi...

Moltiplica $- 15$ per $15$ .

$f'' (x) = - 225 (x^{8} (\sin (3 x^{5}))) + 15 (\cos (3 x^{5}) (4 x^{3}))$

Moltiplica $4$ per $15$ .

$f'' (x) = - 225 x^{8} \sin (3 x^{5}) + 60 \cos (3 x^{5}) x^{3}$

Riordina i termini.

$f'' (x) = - 225 x^{8} \sin (3 x^{5}) + 60 x^{3} \cos (3 x^{5})$

Step 3

La derivata seconda di $f (x)$ rispetto a $x$ è $- 225 x^{8} \sin (3 x^{5}) + 60 x^{3} \cos (3 x^{5})$ .

$- 225 x^{8} \sin (3 x^{5}) + 60 x^{3} \cos (3 x^{5})$