Calcolo Esempi

$\frac{4 x + 4}{x^{2} + 3}$

Passaggio 1

Trova la derivata prima.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.1

Differenzia usando la regola del quoziente, che indica che $\frac{d}{d x} [\frac{f (x)}{g (x)}]$ è $\frac{g (x) \frac{d}{d x} [f (x)] - f (x) \frac{d}{d x} [g (x)]}{{g (x)}^{2}}$ dove $f (x) = 4 x + 4$ e $g (x) = x^{2} + 3$ .

$f' (x) = \frac{(x^{2} + 3) \frac{d}{d x} (4 x + 4) - (4 x + 4) \frac{d}{d x} (x^{2} + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.2

Differenzia.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.2.1

Secondo la regola della somma, la derivata di $4 x + 4$ rispetto a $x$ è $\frac{d}{d x} [4 x] + \frac{d}{d x} [4]$ .

$f' (x) = \frac{(x^{2} + 3) (\frac{d}{d x} (4 x) + \frac{d}{d x} (4)) - (4 x + 4) \frac{d}{d x} (x^{2} + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.2.2

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

$f' (x) = \frac{(x^{2} + 3) (4 \frac{d}{d x} (x) + \frac{d}{d x} (4)) - (4 x + 4) \frac{d}{d x} (x^{2} + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.2.3

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

$f' (x) = \frac{(x^{2} + 3) (4 \cdot 1 + \frac{d}{d x} (4)) - (4 x + 4) \frac{d}{d x} (x^{2} + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.2.4

Moltiplica $4$ per $1$ .

$f' (x) = \frac{(x^{2} + 3) (4 + \frac{d}{d x} (4)) - (4 x + 4) \frac{d}{d x} (x^{2} + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.2.5

Poiché $4$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $4$ rispetto a $x$ è $0$ .

$f' (x) = \frac{(x^{2} + 3) (4 + 0) - (4 x + 4) \frac{d}{d x} (x^{2} + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.2.6

Semplifica l'espressione.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.2.6.1

Somma $4$ e $0$ .

$f' (x) = \frac{(x^{2} + 3) \cdot 4 - (4 x + 4) \frac{d}{d x} (x^{2} + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.2.6.2

Sposta $4$ alla sinistra di $x^{2} + 3$ .

$f' (x) = \frac{4 \cdot (x^{2} + 3) - (4 x + 4) \frac{d}{d x} (x^{2} + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.2.7

Secondo la regola della somma, la derivata di $x^{2} + 3$ rispetto a $x$ è $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [3]$ .

$f' (x) = \frac{4 (x^{2} + 3) - (4 x + 4) (\frac{d}{d x} (x^{2}) + \frac{d}{d x} (3))}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.2.8

Differenzia usando la regola di potenza, che indica che $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 2$ .

$f' (x) = \frac{4 (x^{2} + 3) - (4 x + 4) (2 x + \frac{d}{d x} (3))}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.2.9

Poiché $3$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $3$ rispetto a $x$ è $0$ .

$f' (x) = \frac{4 (x^{2} + 3) - (4 x + 4) (2 x + 0)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.2.10

Semplifica l'espressione.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.2.10.1

Somma $2 x$ e $0$ .

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

Passaggio 1.2.10.2

Moltiplica $2$ per $- 1$ .

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

Passaggio 1.3

Semplifica.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.3.1

Applica la proprietà distributiva.

$f' (x) = \frac{4 x^{2} + 4 \cdot 3 - 2 (4 x + 4) x}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.3.2

Applica la proprietà distributiva.

$f' (x) = \frac{4 x^{2} + 4 \cdot 3 + (- 2 (4 x) - 2 \cdot 4) x}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.3.3

Applica la proprietà distributiva.

$f' (x) = \frac{4 x^{2} + 4 \cdot 3 - 2 (4 x) x - 2 \cdot (4 x)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.3.4

Semplifica il numeratore.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.3.4.1

Semplifica ciascun termine.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.3.4.1.1

Moltiplica $4$ per $3$ .

$f' (x) = \frac{4 x^{2} + 12 - 2 (4 x) x - 2 \cdot (4 x)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.3.4.1.2

Moltiplica $x$ per $x$ sommando gli esponenti.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.3.4.1.2.1

Sposta $x$ .

$f' (x) = \frac{4 x^{2} + 12 - 2 (4 (x \cdot x)) - 2 \cdot (4 x)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.3.4.1.2.2

Moltiplica $x$ per $x$ .

$f' (x) = \frac{4 x^{2} + 12 - 2 (4 x^{2}) - 2 \cdot (4 x)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.3.4.1.3

Moltiplica $4$ per $- 2$ .

$f' (x) = \frac{4 x^{2} + 12 - 8 x^{2} - 2 \cdot (4 x)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.3.4.1.4

Moltiplica $- 2$ per $4$ .

$f' (x) = \frac{4 x^{2} + 12 - 8 x^{2} - 8 x}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.3.4.2

Sottrai $8 x^{2}$ da $4 x^{2}$ .

$f' (x) = \frac{- 4 x^{2} + 12 - 8 x}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.3.5

Riordina i termini.

$f' (x) = \frac{- 4 x^{2} - 8 x + 12}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.3.6

Semplifica il numeratore.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.3.6.1

Scomponi $4$ da $- 4 x^{2} - 8 x + 12$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.3.6.1.1

Scomponi $4$ da $- 4 x^{2}$ .

$f' (x) = \frac{4 (- x^{2}) - 8 x + 12}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.3.6.1.2

Scomponi $4$ da $- 8 x$ .

$f' (x) = \frac{4 (- x^{2}) + 4 (- 2 x) + 12}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.3.6.1.3

Scomponi $4$ da $12$ .

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

Passaggio 1.3.6.1.4

Scomponi $4$ da $4 (- x^{2}) + 4 (- 2 x)$ .

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

Passaggio 1.3.6.1.5

Scomponi $4$ da $4 (- x^{2} - 2 x) + 4 (3)$ .

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

Passaggio 1.3.6.2

Scomponi mediante raccoglimento.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.3.6.2.1

Per un polinomio della forma $a x^{2} + b x + c$ , riscrivi il termine centrale come somma di due termini il cui prodotto è $a \cdot c = - 1 \cdot 3 = - 3$ e la cui somma è $b = - 2$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.3.6.2.1.1

Scomponi $- 2$ da $- 2 x$ .

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

Passaggio 1.3.6.2.1.2

Riscrivi $- 2$ come $1$ più $- 3$ .

$f' (x) = \frac{4 (- x^{2} + (1 - 3) x + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.3.6.2.1.3

Applica la proprietà distributiva.

$f' (x) = \frac{4 (- x^{2} + 1 x - 3 x + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.3.6.2.1.4

Moltiplica $x$ per $1$ .

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

Passaggio 1.3.6.2.2

Metti in evidenza il massimo comune divisore da ciascun gruppo.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.3.6.2.2.1

Raggruppa i primi due termini e gli ultimi due termini.

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

Passaggio 1.3.6.2.2.2

Metti in evidenza il massimo comune divisore (M.C.D.) da ciascun gruppo.

$f' (x) = \frac{4 (x (- x + 1) + 3 (- x + 1))}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.3.6.2.3

Scomponi il polinomio mettendo in evidenza il massimo comune divisore, $- x + 1$ .

$f' (x) = \frac{4 ((- x + 1) (x + 3))}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

$f' (x) = \frac{4 (- x + 1) (x + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.3.7

Scomponi $- 1$ da $- x$ .

$f' (x) = \frac{4 (- (x) + 1) (x + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.3.8

Riscrivi $1$ come $- 1 (- 1)$ .

$f' (x) = \frac{4 (- (x) - 1 \cdot - 1) (x + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.3.9

Scomponi $- 1$ da $- (x) - 1 (- 1)$ .

$f' (x) = \frac{4 (- (x - 1)) (x + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.3.10

Riscrivi $- (x - 1)$ come $- 1 (x - 1)$ .

$f' (x) = \frac{4 (- 1 (x - 1)) (x + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.3.11

Sposta il negativo davanti alla frazione.

$f' (x) = - \frac{(4 (x - 1)) (x + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 1.3.12

Riordina i fattori in $- \frac{(4 (x - 1)) (x + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$ .

$f' (x) = - \frac{4 (x - 1) (x + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 2

Trova la derivata seconda.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.1

Poiché $- 4$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $- \frac{4 (x - 1) (x + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$ rispetto a $x$ è $- 4 \frac{d}{d x} [\frac{(x - 1) (x + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}]$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{d}{d x} \frac{(x - 1) (x + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{2}}$

Passaggio 2.2

$f'' (x) = - 4 \frac{{(x^{2} + 3)}^{2} \frac{d}{d x} ((x - 1) (x + 3)) - (x - 1) (x + 3) \frac{d}{d x} {(x^{2} + 3)}^{2}}{{({(x^{2} + 3)}^{2})}^{2}}$

Passaggio 2.3

Moltiplica gli esponenti in ${({(x^{2} + 3)}^{2})}^{2}$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.3.1

Applica la regola di potenza e moltiplica gli esponenti, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{{(x^{2} + 3)}^{2} \frac{d}{d x} ((x - 1) (x + 3)) - (x - 1) (x + 3) \frac{d}{d x} {(x^{2} + 3)}^{2}}{{(x^{2} + 3)}^{2 \cdot 2}}$

Passaggio 2.3.2

Moltiplica $2$ per $2$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{{(x^{2} + 3)}^{2} \frac{d}{d x} ((x - 1) (x + 3)) - (x - 1) (x + 3) \frac{d}{d x} {(x^{2} + 3)}^{2}}{{(x^{2} + 3)}^{4}}$

Passaggio 2.4

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 $f (x) = x - 1$ e $g (x) = x + 3$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{{(x^{2} + 3)}^{2} ((x - 1) \frac{d}{d x} (x + 3) + (x + 3) \frac{d}{d x} (x - 1)) - (x - 1) (x + 3) \frac{d}{d x} {(x^{2} + 3)}^{2}}{{(x^{2} + 3)}^{4}}$

Passaggio 2.5

Differenzia.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.5.1

Secondo la regola della somma, la derivata di $x + 3$ rispetto a $x$ è $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [3]$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{{(x^{2} + 3)}^{2} ((x - 1) (\frac{d}{d x} (x) + \frac{d}{d x} (3)) + (x + 3) \frac{d}{d x} (x - 1)) - (x - 1) (x + 3) \frac{d}{d x} {(x^{2} + 3)}^{2}}{{(x^{2} + 3)}^{4}}$

Passaggio 2.5.2

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

$f'' (x) = - 4 \frac{{(x^{2} + 3)}^{2} ((x - 1) (1 + \frac{d}{d x} (3)) + (x + 3) \frac{d}{d x} (x - 1)) - (x - 1) (x + 3) \frac{d}{d x} {(x^{2} + 3)}^{2}}{{(x^{2} + 3)}^{4}}$

Passaggio 2.5.3

Poiché $3$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $3$ rispetto a $x$ è $0$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{{(x^{2} + 3)}^{2} ((x - 1) (1 + 0) + (x + 3) \frac{d}{d x} (x - 1)) - (x - 1) (x + 3) \frac{d}{d x} {(x^{2} + 3)}^{2}}{{(x^{2} + 3)}^{4}}$

Passaggio 2.5.4

Semplifica l'espressione.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.5.4.1

Somma $1$ e $0$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{{(x^{2} + 3)}^{2} ((x - 1) \cdot 1 + (x + 3) \frac{d}{d x} (x - 1)) - (x - 1) (x + 3) \frac{d}{d x} {(x^{2} + 3)}^{2}}{{(x^{2} + 3)}^{4}}$

Passaggio 2.5.4.2

Moltiplica $x - 1$ per $1$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{{(x^{2} + 3)}^{2} (x - 1 + (x + 3) \frac{d}{d x} (x - 1)) - (x - 1) (x + 3) \frac{d}{d x} {(x^{2} + 3)}^{2}}{{(x^{2} + 3)}^{4}}$

Passaggio 2.5.5

Secondo la regola della somma, la derivata di $x - 1$ rispetto a $x$ è $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 1]$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{{(x^{2} + 3)}^{2} (x - 1 + (x + 3) (\frac{d}{d x} (x) + \frac{d}{d x} (- 1))) - (x - 1) (x + 3) \frac{d}{d x} {(x^{2} + 3)}^{2}}{{(x^{2} + 3)}^{4}}$

Passaggio 2.5.6

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

$f'' (x) = - 4 \frac{{(x^{2} + 3)}^{2} (x - 1 + (x + 3) (1 + \frac{d}{d x} (- 1))) - (x - 1) (x + 3) \frac{d}{d x} {(x^{2} + 3)}^{2}}{{(x^{2} + 3)}^{4}}$

Passaggio 2.5.7

Poiché $- 1$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $- 1$ rispetto a $x$ è $0$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{{(x^{2} + 3)}^{2} (x - 1 + (x + 3) (1 + 0)) - (x - 1) (x + 3) \frac{d}{d x} {(x^{2} + 3)}^{2}}{{(x^{2} + 3)}^{4}}$

Passaggio 2.5.8

Semplifica aggiungendo i termini.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.5.8.1

Somma $1$ e $0$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{{(x^{2} + 3)}^{2} (x - 1 + (x + 3) \cdot 1) - (x - 1) (x + 3) \frac{d}{d x} {(x^{2} + 3)}^{2}}{{(x^{2} + 3)}^{4}}$

Passaggio 2.5.8.2

Moltiplica $x + 3$ per $1$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{{(x^{2} + 3)}^{2} (x - 1 + x + 3) - (x - 1) (x + 3) \frac{d}{d x} {(x^{2} + 3)}^{2}}{{(x^{2} + 3)}^{4}}$

Passaggio 2.5.8.3

Somma $x$ e $x$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{{(x^{2} + 3)}^{2} (2 x - 1 + 3) - (x - 1) (x + 3) \frac{d}{d x} {(x^{2} + 3)}^{2}}{{(x^{2} + 3)}^{4}}$

Passaggio 2.5.8.4

Somma $- 1$ e $3$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{{(x^{2} + 3)}^{2} (2 x + 2) - (x - 1) (x + 3) \frac{d}{d x} {(x^{2} + 3)}^{2}}{{(x^{2} + 3)}^{4}}$

Passaggio 2.6

Differenzia usando la regola della catena, che indica che $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ è $f' (g (x)) g' (x)$ dove $f (x) = x^{2}$ e $g (x) = x^{2} + 3$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.6.1

Per applicare la regola della catena, imposta $u$ come $x^{2} + 3$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{{(x^{2} + 3)}^{2} (2 x + 2) - (x - 1) (x + 3) (\frac{d}{d u} (u^{2}) \frac{d}{d x} (x^{2} + 3))}{{(x^{2} + 3)}^{4}}$

Passaggio 2.6.2

Differenzia usando la regola di potenza, che indica che $\frac{d}{d u} [u^{n}]$ è $n u^{n - 1}$ dove $n = 2$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{{(x^{2} + 3)}^{2} (2 x + 2) - (x - 1) (x + 3) (2 u \frac{d}{d x} (x^{2} + 3))}{{(x^{2} + 3)}^{4}}$

Passaggio 2.6.3

Sostituisci tutte le occorrenze di $u$ con $x^{2} + 3$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{{(x^{2} + 3)}^{2} (2 x + 2) - (x - 1) (x + 3) (2 (x^{2} + 3) \frac{d}{d x} (x^{2} + 3))}{{(x^{2} + 3)}^{4}}$

Passaggio 2.7

Semplifica tramite esclusione.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.7.1

Moltiplica $2$ per $- 1$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{{(x^{2} + 3)}^{2} (2 x + 2) - 2 (x - 1) (x + 3) ((x^{2} + 3) \frac{d}{d x} (x^{2} + 3))}{{(x^{2} + 3)}^{4}}$

Passaggio 2.7.2

Scomponi $x^{2} + 3$ da ${(x^{2} + 3)}^{2} (2 x + 2) - 2 (x - 1) (x + 3) ((x^{2} + 3) \frac{d}{d x} [x^{2} + 3])$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.7.2.1

Scomponi $x^{2} + 3$ da ${(x^{2} + 3)}^{2} (2 x + 2)$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{(x^{2} + 3) ((x^{2} + 3) (2 x + 2)) - 2 (x - 1) (x + 3) ((x^{2} + 3) \frac{d}{d x} (x^{2} + 3))}{{(x^{2} + 3)}^{4}}$

Passaggio 2.7.2.2

Scomponi $x^{2} + 3$ da $- 2 (x - 1) (x + 3) ((x^{2} + 3) \frac{d}{d x} [x^{2} + 3])$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{(x^{2} + 3) ((x^{2} + 3) (2 x + 2)) + (x^{2} + 3) (- 2 (x - 1) (x + 3) (\frac{d}{d x} (x^{2} + 3)))}{{(x^{2} + 3)}^{4}}$

Passaggio 2.7.2.3

Scomponi $x^{2} + 3$ da $(x^{2} + 3) ((x^{2} + 3) (2 x + 2)) + (x^{2} + 3) (- 2 (x - 1) (x + 3) (\frac{d}{d x} [x^{2} + 3]))$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{(x^{2} + 3) ((x^{2} + 3) (2 x + 2) - 2 (x - 1) (x + 3) (\frac{d}{d x} (x^{2} + 3)))}{{(x^{2} + 3)}^{4}}$

Passaggio 2.8

Elimina i fattori comuni.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.8.1

Scomponi $x^{2} + 3$ da ${(x^{2} + 3)}^{4}$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{(x^{2} + 3) ((x^{2} + 3) (2 x + 2) - 2 (x - 1) (x + 3) (\frac{d}{d x} (x^{2} + 3)))}{(x^{2} + 3) {(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.8.2

Elimina il fattore comune.

$f'' (x) = - 4 \frac{(x^{2} + 3) ((x^{2} + 3) (2 x + 2) - 2 (x - 1) (x + 3) (\frac{d}{d x} (x^{2} + 3)))}{(x^{2} + 3) {(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.8.3

Riscrivi l'espressione.

$f'' (x) = - 4 \frac{(x^{2} + 3) (2 x + 2) - 2 (x - 1) (x + 3) (\frac{d}{d x} (x^{2} + 3))}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.9

Secondo la regola della somma, la derivata di $x^{2} + 3$ rispetto a $x$ è $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [3]$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{(x^{2} + 3) (2 x + 2) - 2 (x - 1) (x + 3) (\frac{d}{d x} (x^{2}) + \frac{d}{d x} (3))}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.10

Differenzia usando la regola di potenza, che indica che $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 2$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{(x^{2} + 3) (2 x + 2) - 2 (x - 1) (x + 3) (2 x + \frac{d}{d x} (3))}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.11

Poiché $3$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $3$ rispetto a $x$ è $0$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{(x^{2} + 3) (2 x + 2) - 2 (x - 1) (x + 3) (2 x + 0)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.12

Riduci le frazioni.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.12.1

Somma $2 x$ e $0$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{(x^{2} + 3) (2 x + 2) - 2 (x - 1) (x + 3) (2 x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.12.2

Moltiplica $2$ per $- 2$ .

$f'' (x) = - 4 \frac{(x^{2} + 3) (2 x + 2) - 4 (x - 1) (x + 3) x}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.12.3

$- 4$ e $\frac{(x^{2} + 3) (2 x + 2) - 4 (x - 1) (x + 3) x}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$ .

$f'' (x) = \frac{- 4 ((x^{2} + 3) (2 x + 2) - 4 (x - 1) (x + 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.12.4

Sposta il negativo davanti alla frazione.

$f'' (x) = - \frac{(4) ((x^{2} + 3) (2 x + 2) - 4 (x - 1) (x + 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13

Semplifica.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.13.1

Applica la proprietà distributiva.

$f'' (x) = - \frac{4 ((x^{2} + 3) (2 x + 2) + (- 4 x - 4 \cdot - 1) (x + 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.2

Applica la proprietà distributiva.

$f'' (x) = - \frac{4 ((x^{2} + 3) (2 x + 2)) + 4 ((- 4 x - 4 \cdot - 1) (x + 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3

Semplifica il numeratore.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.13.3.1

Semplifica ciascun termine.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.13.3.1.1

Espandi $(x^{2} + 3) (2 x + 2)$ usando il metodo FOIL.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.13.3.1.1.1

Applica la proprietà distributiva.

$f'' (x) = - \frac{4 (x^{2} (2 x + 2) + 3 (2 x + 2)) + 4 ((- 4 x - 4 \cdot - 1) (x + 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.1.2

Applica la proprietà distributiva.

$f'' (x) = - \frac{4 (x^{2} (2 x) + x^{2} \cdot 2 + 3 (2 x + 2)) + 4 ((- 4 x - 4 \cdot - 1) (x + 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.1.3

Applica la proprietà distributiva.

$f'' (x) = - \frac{4 (x^{2} (2 x) + x^{2} \cdot 2 + 3 (2 x) + 3 \cdot 2) + 4 ((- 4 x - 4 \cdot - 1) (x + 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.2

Semplifica ciascun termine.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.13.3.1.2.1

Riscrivi utilizzando la proprietà commutativa della moltiplicazione.

$f'' (x) = - \frac{4 (2 x^{2} x + x^{2} \cdot 2 + 3 (2 x) + 3 \cdot 2) + 4 ((- 4 x - 4 \cdot - 1) (x + 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.2.2

Moltiplica $x^{2}$ per $x$ sommando gli esponenti.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.13.3.1.2.2.1

Sposta $x$ .

$f'' (x) = - \frac{4 (2 (x \cdot x^{2}) + x^{2} \cdot 2 + 3 (2 x) + 3 \cdot 2) + 4 ((- 4 x - 4 \cdot - 1) (x + 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.2.2.2

Moltiplica $x$ per $x^{2}$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.13.3.1.2.2.2.1

Eleva $x$ alla potenza di $1$ .

$f'' (x) = - \frac{4 (2 (x \cdot x^{2}) + x^{2} \cdot 2 + 3 (2 x) + 3 \cdot 2) + 4 ((- 4 x - 4 \cdot - 1) (x + 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.2.2.2.2

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

$f'' (x) = - \frac{4 (2 x^{1 + 2} + x^{2} \cdot 2 + 3 (2 x) + 3 \cdot 2) + 4 ((- 4 x - 4 \cdot - 1) (x + 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.2.2.3

Somma $1$ e $2$ .

$f'' (x) = - \frac{4 (2 x^{3} + x^{2} \cdot 2 + 3 (2 x) + 3 \cdot 2) + 4 ((- 4 x - 4 \cdot - 1) (x + 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.2.3

Sposta $2$ alla sinistra di $x^{2}$ .

$f'' (x) = - \frac{4 (2 x^{3} + 2 \cdot x^{2} + 3 (2 x) + 3 \cdot 2) + 4 ((- 4 x - 4 \cdot - 1) (x + 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.2.4

Moltiplica $2$ per $3$ .

$f'' (x) = - \frac{4 (2 x^{3} + 2 x^{2} + 6 x + 3 \cdot 2) + 4 ((- 4 x - 4 \cdot - 1) (x + 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.2.5

Moltiplica $3$ per $2$ .

$f'' (x) = - \frac{4 (2 x^{3} + 2 x^{2} + 6 x + 6) + 4 ((- 4 x - 4 \cdot - 1) (x + 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.3

Applica la proprietà distributiva.

$f'' (x) = - \frac{4 (2 x^{3}) + 4 (2 x^{2}) + 4 (6 x) + 4 \cdot 6 + 4 ((- 4 x - 4 \cdot - 1) (x + 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.4

Semplifica.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.13.3.1.4.1

Moltiplica $2$ per $4$ .

$f'' (x) = - \frac{8 x^{3} + 4 (2 x^{2}) + 4 (6 x) + 4 \cdot 6 + 4 ((- 4 x - 4 \cdot - 1) (x + 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.4.2

Moltiplica $2$ per $4$ .

$f'' (x) = - \frac{8 x^{3} + 8 x^{2} + 4 (6 x) + 4 \cdot 6 + 4 ((- 4 x - 4 \cdot - 1) (x + 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.4.3

Moltiplica $6$ per $4$ .

$f'' (x) = - \frac{8 x^{3} + 8 x^{2} + 24 x + 4 \cdot 6 + 4 ((- 4 x - 4 \cdot - 1) (x + 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.4.4

Moltiplica $4$ per $6$ .

$f'' (x) = - \frac{8 x^{3} + 8 x^{2} + 24 x + 24 + 4 ((- 4 x - 4 \cdot - 1) (x + 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.5

Moltiplica $- 4$ per $- 1$ .

$f'' (x) = - \frac{8 x^{3} + 8 x^{2} + 24 x + 24 + 4 ((- 4 x + 4) (x + 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.6

Espandi $(- 4 x + 4) (x + 3)$ usando il metodo FOIL.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.13.3.1.6.1

Applica la proprietà distributiva.

$f'' (x) = - \frac{8 x^{3} + 8 x^{2} + 24 x + 24 + 4 ((- 4 x (x + 3) + 4 (x + 3)) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.6.2

Applica la proprietà distributiva.

$f'' (x) = - \frac{8 x^{3} + 8 x^{2} + 24 x + 24 + 4 ((- 4 x \cdot x - 4 x \cdot 3 + 4 (x + 3)) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.6.3

Applica la proprietà distributiva.

$f'' (x) = - \frac{8 x^{3} + 8 x^{2} + 24 x + 24 + 4 ((- 4 x \cdot x - 4 x \cdot 3 + 4 x + 4 \cdot 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.7

Semplifica e combina i termini simili.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.13.3.1.7.1

Semplifica ciascun termine.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.13.3.1.7.1.1

Moltiplica $x$ per $x$ sommando gli esponenti.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.13.3.1.7.1.1.1

Sposta $x$ .

$f'' (x) = - \frac{8 x^{3} + 8 x^{2} + 24 x + 24 + 4 ((- 4 (x \cdot x) - 4 x \cdot 3 + 4 x + 4 \cdot 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.7.1.1.2

Moltiplica $x$ per $x$ .

$f'' (x) = - \frac{8 x^{3} + 8 x^{2} + 24 x + 24 + 4 ((- 4 x^{2} - 4 x \cdot 3 + 4 x + 4 \cdot 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.7.1.2

Moltiplica $3$ per $- 4$ .

$f'' (x) = - \frac{8 x^{3} + 8 x^{2} + 24 x + 24 + 4 ((- 4 x^{2} - 12 x + 4 x + 4 \cdot 3) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.7.1.3

Moltiplica $4$ per $3$ .

$f'' (x) = - \frac{8 x^{3} + 8 x^{2} + 24 x + 24 + 4 ((- 4 x^{2} - 12 x + 4 x + 12) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.7.2

Somma $- 12 x$ e $4 x$ .

$f'' (x) = - \frac{8 x^{3} + 8 x^{2} + 24 x + 24 + 4 ((- 4 x^{2} - 8 x + 12) x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.8

Applica la proprietà distributiva.

$f'' (x) = - \frac{8 x^{3} + 8 x^{2} + 24 x + 24 + 4 (- 4 x^{2} x - 8 x \cdot x + 12 x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.9

Semplifica.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.13.3.1.9.1

Moltiplica $x^{2}$ per $x$ sommando gli esponenti.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.13.3.1.9.1.1

Sposta $x$ .

$f'' (x) = - \frac{8 x^{3} + 8 x^{2} + 24 x + 24 + 4 (- 4 (x \cdot x^{2}) - 8 x \cdot x + 12 x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.9.1.2

Moltiplica $x$ per $x^{2}$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.13.3.1.9.1.2.1

Eleva $x$ alla potenza di $1$ .

$f'' (x) = - \frac{8 x^{3} + 8 x^{2} + 24 x + 24 + 4 (- 4 (x \cdot x^{2}) - 8 x \cdot x + 12 x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.9.1.2.2

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

$f'' (x) = - \frac{8 x^{3} + 8 x^{2} + 24 x + 24 + 4 (- 4 x^{1 + 2} - 8 x \cdot x + 12 x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.9.1.3

Somma $1$ e $2$ .

$f'' (x) = - \frac{8 x^{3} + 8 x^{2} + 24 x + 24 + 4 (- 4 x^{3} - 8 x \cdot x + 12 x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.9.2

Moltiplica $x$ per $x$ sommando gli esponenti.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.13.3.1.9.2.1

Sposta $x$ .

$f'' (x) = - \frac{8 x^{3} + 8 x^{2} + 24 x + 24 + 4 (- 4 x^{3} - 8 (x \cdot x) + 12 x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.9.2.2

Moltiplica $x$ per $x$ .

$f'' (x) = - \frac{8 x^{3} + 8 x^{2} + 24 x + 24 + 4 (- 4 x^{3} - 8 x^{2} + 12 x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.10

Applica la proprietà distributiva.

$f'' (x) = - \frac{8 x^{3} + 8 x^{2} + 24 x + 24 + 4 (- 4 x^{3}) + 4 (- 8 x^{2}) + 4 (12 x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.11

Semplifica.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.13.3.1.11.1

Moltiplica $- 4$ per $4$ .

$f'' (x) = - \frac{8 x^{3} + 8 x^{2} + 24 x + 24 - 16 x^{3} + 4 (- 8 x^{2}) + 4 (12 x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.11.2

Moltiplica $- 8$ per $4$ .

$f'' (x) = - \frac{8 x^{3} + 8 x^{2} + 24 x + 24 - 16 x^{3} - 32 x^{2} + 4 (12 x)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.1.11.3

Moltiplica $12$ per $4$ .

$f'' (x) = - \frac{8 x^{3} + 8 x^{2} + 24 x + 24 - 16 x^{3} - 32 x^{2} + 48 x}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.2

Sottrai $16 x^{3}$ da $8 x^{3}$ .

$f'' (x) = - \frac{- 8 x^{3} + 8 x^{2} + 24 x + 24 - 32 x^{2} + 48 x}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.3

Sottrai $32 x^{2}$ da $8 x^{2}$ .

$f'' (x) = - \frac{- 8 x^{3} - 24 x^{2} + 24 x + 24 + 48 x}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.3.4

Somma $24 x$ e $48 x$ .

$f'' (x) = - \frac{- 8 x^{3} - 24 x^{2} + 72 x + 24}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.4

Scomponi $8$ da $- 8 x^{3} - 24 x^{2} + 72 x + 24$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.13.4.1

Scomponi $8$ da $- 8 x^{3}$ .

$f'' (x) = - \frac{8 (- x^{3}) - 24 x^{2} + 72 x + 24}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.4.2

Scomponi $8$ da $- 24 x^{2}$ .

$f'' (x) = - \frac{8 (- x^{3}) + 8 (- 3 x^{2}) + 72 x + 24}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.4.3

Scomponi $8$ da $72 x$ .

$f'' (x) = - \frac{8 (- x^{3}) + 8 (- 3 x^{2}) + 8 (9 x) + 24}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.4.4

Scomponi $8$ da $24$ .

$f'' (x) = - \frac{8 (- x^{3}) + 8 (- 3 x^{2}) + 8 (9 x) + 8 (3)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.4.5

Scomponi $8$ da $8 (- x^{3}) + 8 (- 3 x^{2})$ .

$f'' (x) = - \frac{8 (- x^{3} - 3 x^{2}) + 8 (9 x) + 8 (3)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.4.6

Scomponi $8$ da $8 (- x^{3} - 3 x^{2}) + 8 (9 x)$ .

$f'' (x) = - \frac{8 (- x^{3} - 3 x^{2} + 9 x) + 8 (3)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.4.7

Scomponi $8$ da $8 (- x^{3} - 3 x^{2} + 9 x) + 8 (3)$ .

$f'' (x) = - \frac{8 (- x^{3} - 3 x^{2} + 9 x + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.5

Scomponi $- 1$ da $- x^{3}$ .

$f'' (x) = - \frac{8 (- (x^{3}) - 3 x^{2} + 9 x + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.6

Scomponi $- 1$ da $- 3 x^{2}$ .

$f'' (x) = - \frac{8 (- (x^{3}) - (3 x^{2}) + 9 x + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.7

Scomponi $- 1$ da $- (x^{3}) - (3 x^{2})$ .

$f'' (x) = - \frac{8 (- (x^{3} + 3 x^{2}) + 9 x + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.8

Scomponi $- 1$ da $9 x$ .

$f'' (x) = - \frac{8 (- (x^{3} + 3 x^{2}) - (- 9 x) + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.9

Scomponi $- 1$ da $- (x^{3} + 3 x^{2}) - (- 9 x)$ .

$f'' (x) = - \frac{8 (- (x^{3} + 3 x^{2} - 9 x) + 3)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.10

Riscrivi $3$ come $- 1 (- 3)$ .

$f'' (x) = - \frac{8 (- (x^{3} + 3 x^{2} - 9 x) - 1 \cdot - 3)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.11

Scomponi $- 1$ da $- (x^{3} + 3 x^{2} - 9 x) - 1 (- 3)$ .

$f'' (x) = - \frac{8 (- (x^{3} + 3 x^{2} - 9 x - 3))}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.12

Riscrivi $- (x^{3} + 3 x^{2} - 9 x - 3)$ come $- 1 (x^{3} + 3 x^{2} - 9 x - 3)$ .

$f'' (x) = - \frac{8 (- 1 (x^{3} + 3 x^{2} - 9 x - 3))}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.13

Sposta il negativo davanti alla frazione.

$f'' (x) = \frac{8 (x^{3} + 3 x^{2} - 9 x - 3)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$

Passaggio 2.13.14

Moltiplica $- 1$ per $- 1$ .

$f'' (x) = 1 (\frac{8 (x^{3} + 3 x^{2} - 9 x - 3)}{{(x^{2} + 3)}^{3}})$

Passaggio 2.13.15

Moltiplica $\frac{8 (x^{3} + 3 x^{2} - 9 x - 3)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$ per $1$ .

$f'' (x) = \frac{8 (x^{3} + 3 x^{2} - 9 x - 3)}{{(x^{2} + 3)}^{3}}$