微分積分例

$y = (x^{0.3} - 3 x - 6) (x^{- 1} + x^{- 2})$

ステップ 1

$f (x) = x^{0.3} - 3 x - 6$ および $g (x) = x^{- 1} + x^{- 2}$ のとき、 $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ は $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ であるという積の法則を使って微分します。

$(x^{0.3} - 3 x - 6) \frac{d}{d x} [x^{- 1} + x^{- 2}] + (x^{- 1} + x^{- 2}) \frac{d}{d x} [x^{0.3} - 3 x - 6]$

ステップ 2

微分します。

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ステップ 2.1

総和則では、 $x^{- 1} + x^{- 2}$ の $x$ に関する積分は $\frac{d}{d x} [x^{- 1}] + \frac{d}{d x} [x^{- 2}]$ です。

$(x^{0.3} - 3 x - 6) (\frac{d}{d x} [x^{- 1}] + \frac{d}{d x} [x^{- 2}]) + (x^{- 1} + x^{- 2}) \frac{d}{d x} [x^{0.3} - 3 x - 6]$

ステップ 2.2

$n = - 1$ のとき、 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ は $n x^{n - 1}$ であるというべき乗則を使って微分します。

$(x^{0.3} - 3 x - 6) (- x^{- 2} + \frac{d}{d x} [x^{- 2}]) + (x^{- 1} + x^{- 2}) \frac{d}{d x} [x^{0.3} - 3 x - 6]$

ステップ 2.3

$n = - 2$ のとき、 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ は $n x^{n - 1}$ であるというべき乗則を使って微分します。

$(x^{0.3} - 3 x - 6) (- x^{- 2} - 2 x^{- 3}) + (x^{- 1} + x^{- 2}) \frac{d}{d x} [x^{0.3} - 3 x - 6]$

ステップ 2.4

総和則では、 $x^{0.3} - 3 x - 6$ の $x$ に関する積分は $\frac{d}{d x} [x^{0.3}] + \frac{d}{d x} [- 3 x] + \frac{d}{d x} [- 6]$ です。

$(x^{0.3} - 3 x - 6) (- x^{- 2} - 2 x^{- 3}) + (x^{- 1} + x^{- 2}) (\frac{d}{d x} [x^{0.3}] + \frac{d}{d x} [- 3 x] + \frac{d}{d x} [- 6])$

ステップ 2.5

$n = 0.3$ のとき、 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ は $n x^{n - 1}$ であるというべき乗則を使って微分します。

$(x^{0.3} - 3 x - 6) (- x^{- 2} - 2 x^{- 3}) + (x^{- 1} + x^{- 2}) (0.3 x^{- 0.7} + \frac{d}{d x} [- 3 x] + \frac{d}{d x} [- 6])$

ステップ 2.6

$- 3$ は $x$ に対して定数なので、 $x$ に対する $- 3 x$ の微分係数は $- 3 \frac{d}{d x} [x]$ です。

$(x^{0.3} - 3 x - 6) (- x^{- 2} - 2 x^{- 3}) + (x^{- 1} + x^{- 2}) (0.3 x^{- 0.7} - 3 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 6])$

ステップ 2.7

$n = 1$ のとき、 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ は $n x^{n - 1}$ であるというべき乗則を使って微分します。

$(x^{0.3} - 3 x - 6) (- x^{- 2} - 2 x^{- 3}) + (x^{- 1} + x^{- 2}) (0.3 x^{- 0.7} - 3 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [- 6])$

ステップ 2.8

$- 3$ に $1$ をかけます。

$(x^{0.3} - 3 x - 6) (- x^{- 2} - 2 x^{- 3}) + (x^{- 1} + x^{- 2}) (0.3 x^{- 0.7} - 3 + \frac{d}{d x} [- 6])$

ステップ 2.9

$- 6$ は $x$ について定数なので、 $x$ について $- 6$ の微分係数は $0$ です。

$(x^{0.3} - 3 x - 6) (- x^{- 2} - 2 x^{- 3}) + (x^{- 1} + x^{- 2}) (0.3 x^{- 0.7} - 3 + 0)$

ステップ 2.10

$0.3 x^{- 0.7} - 3$ と $0$ をたし算します。

$(x^{0.3} - 3 x - 6) (- x^{- 2} - 2 x^{- 3}) + (x^{- 1} + x^{- 2}) (0.3 x^{- 0.7} - 3)$

ステップ 3

簡約します。

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ステップ 3.1