Calcolo Esempi

$y = x^{- 4 \cos (x)}$

Passaggio 1

Differenzia entrambi i lati dell'equazione.

$\frac{d}{d x} (y) = \frac{d}{d x} (x^{- 4 \cos (x)})$

Passaggio 2

La derivata di $y$ rispetto a $x$ è $y'$ .

$y'$

Passaggio 3

Differenzia il lato destro dell'equazione.

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Passaggio 3.1

Usa la proprietà dei logaritmi per semplificare la differenziazione.

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Passaggio 3.1.1

Riscrivi $x^{- 4 \cos (x)}$ come $e^{\ln (x^{- 4 \cos (x)})}$ .

$\frac{d}{d x} [e^{\ln (x^{- 4 \cos (x)})}]$

Passaggio 3.1.2

Espandi $\ln (x^{- 4 \cos (x)})$ spostando $- 4 \cos (x)$ fuori dal logaritmo.

$\frac{d}{d x} [e^{- 4 \cos (x) \ln (x)}]$

Passaggio 3.2

Differenzia usando la regola della catena secondo cui $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ è $f' (g (x)) g' (x)$ dove $f (x) = e^{x}$ e $g (x) = - 4 \cos (x) \ln (x)$ .

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Passaggio 3.2.1

Per applicare la regola della catena, imposta $u$ come $- 4 \cos (x) \ln (x)$ .

$\frac{d}{d u} [e^{u}] \frac{d}{d x} [- 4 \cos (x) \ln (x)]$

Passaggio 3.2.2

Differenzia usando la regola esponenziale secondo cui $\frac{d}{d u} [a^{u}]$ è $a^{u} \ln (a)$ dove $a$ = $e$ .

$e^{u} \frac{d}{d x} [- 4 \cos (x) \ln (x)]$

Passaggio 3.2.3

Sostituisci tutte le occorrenze di $u$ con $- 4 \cos (x) \ln (x)$ .

$e^{- 4 \cos (x) \ln (x)} \frac{d}{d x} [- 4 \cos (x) \ln (x)]$

Passaggio 3.3

Poiché $- 4$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $- 4 \cos (x) \ln (x)$ rispetto a $x$ è $- 4 \frac{d}{d x} [\cos (x) \ln (x)]$ .

$e^{- 4 \cos (x) \ln (x)} (- 4 \frac{d}{d x} [\cos (x) \ln (x)])$

Passaggio 3.4

Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ è $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ dove $f (x) = \cos (x)$ e $g (x) = \ln (x)$ .

$e^{- 4 \cos (x) \ln (x)} (- 4 (\cos (x) \frac{d}{d x} [\ln (x)] + \ln (x) \frac{d}{d x} [\cos (x)]))$

Passaggio 3.5

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

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

Passaggio 3.6

$\cos (x)$ e $\frac{1}{x}$ .

$e^{- 4 \cos (x) \ln (x)} (- 4 (\frac{\cos (x)}{x} + \ln (x) \frac{d}{d x} [\cos (x)]))$

Passaggio 3.7

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

$e^{- 4 \cos (x) \ln (x)} (- 4 (\frac{\cos (x)}{x} + \ln (x) (- \sin (x))))$

Passaggio 3.8

Semplifica.

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Passaggio 3.8.1

Applica la proprietà distributiva.

$e^{- 4 \cos (x) \ln (x)} (- 4 \frac{\cos (x)}{x} - 4 (\ln (x) (- \sin (x))))$

Passaggio 3.8.2

Applica la proprietà distributiva.

$e^{- 4 \cos (x) \ln (x)} (- 4 \frac{\cos (x)}{x}) + e^{- 4 \cos (x) \ln (x)} (- 4 (\ln (x) (- \sin (x))))$

Passaggio 3.8.3

Raccogli i termini.

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Passaggio 3.8.3.1

$- 4$ e $\frac{\cos (x)}{x}$ .

$e^{- 4 \cos (x) \ln (x)} \frac{- 4 \cos (x)}{x} + e^{- 4 \cos (x) \ln (x)} (- 4 (\ln (x) (- \sin (x))))$

Passaggio 3.8.3.2

Sposta il negativo davanti alla frazione.

$e^{- 4 \cos (x) \ln (x)} (- \frac{4 \cos (x)}{x}) + e^{- 4 \cos (x) \ln (x)} (- 4 (\ln (x) (- \sin (x))))$

Passaggio 3.8.3.3

$e^{- 4 \cos (x) \ln (x)}$ e $\frac{4 \cos (x)}{x}$ .

$- \frac{e^{- 4 \cos (x) \ln (x)} (4 \cos (x))}{x} + e^{- 4 \cos (x) \ln (x)} (- 4 (\ln (x) (- \sin (x))))$

Passaggio 3.8.3.4

Sposta $4$ alla sinistra di $e^{- 4 \cos (x) \ln (x)}$ .

$- \frac{4 \cdot e^{- 4 \cos (x) \ln (x)} \cos (x)}{x} + e^{- 4 \cos (x) \ln (x)} (- 4 (\ln (x) (- \sin (x))))$

Passaggio 3.8.3.5

Moltiplica $- 1$ per $- 4$ .

$- \frac{4 e^{- 4 \cos (x) \ln (x)} \cos (x)}{x} + e^{- 4 \cos (x) \ln (x)} (4 \ln (x)) \sin (x)$

Passaggio 3.8.4

Riordina i termini.

$4 e^{- 4 \cos (x) \ln (x)} \sin (x) \ln (x) - \frac{4 e^{- 4 \cos (x) \ln (x)} \cos (x)}{x}$

Passaggio 4

Forma nuovamente l'equazione eguagliando il lato sinistro al lato destro.

$y' = 4 e^{- 4 \cos (x) \ln (x)} \sin (x) \ln (x) - \frac{4 e^{- 4 \cos (x) \ln (x)} \cos (x)}{x}$

Passaggio 5

Sostituisci $y'$ con $\frac{d y}{d x}$ .

$\frac{d y}{d x} = 4 e^{- 4 \cos (x) \ln (x)} \sin (x) \ln (x) - \frac{4 e^{- 4 \cos (x) \ln (x)} \cos (x)}{x}$