Álgebra Exemplos

$x^{4} {(a - 2 x^{3})}^{2}$

Etapa 1

Diferencie usando a regra do produto, que determina que $\frac{d}{d a} [f (a) g (a)]$ é $f (a) \frac{d}{d a} [g (a)] + g (a) \frac{d}{d a} [f (a)]$ , em que $f (a) = x^{4}$ e $g (a) = {(a - 2 x^{3})}^{2}$ .

$x^{4} \frac{d}{d a} [{(a - 2 x^{3})}^{2}] + {(a - 2 x^{3})}^{2} \frac{d}{d a} [x^{4}]$

Etapa 2

Reescreva ${(a - 2 x^{3})}^{2}$ como $(a - 2 x^{3}) (a - 2 x^{3})$ .

$x^{4} \frac{d}{d a} [(a - 2 x^{3}) (a - 2 x^{3})] + {(a - 2 x^{3})}^{2} \frac{d}{d a} [x^{4}]$

Etapa 3

Expanda $(a - 2 x^{3}) (a - 2 x^{3})$ usando o método FOIL.

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Etapa 3.1

Aplique a propriedade distributiva.

$x^{4} \frac{d}{d a} [a (a - 2 x^{3}) - 2 x^{3} (a - 2 x^{3})] + {(a - 2 x^{3})}^{2} \frac{d}{d a} [x^{4}]$

Etapa 3.2

Aplique a propriedade distributiva.

$x^{4} \frac{d}{d a} [a \cdot a + a (- 2 x^{3}) - 2 x^{3} (a - 2 x^{3})] + {(a - 2 x^{3})}^{2} \frac{d}{d a} [x^{4}]$

Etapa 3.3

Aplique a propriedade distributiva.

$x^{4} \frac{d}{d a} [a \cdot a + a (- 2 x^{3}) - 2 x^{3} a - 2 x^{3} (- 2 x^{3})] + {(a - 2 x^{3})}^{2} \frac{d}{d a} [x^{4}]$

Etapa 4

Simplifique e combine termos semelhantes.

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Etapa 4.1

Simplifique cada termo.

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Etapa 4.1.1

Multiplique $a$ por $a$ .

$x^{4} \frac{d}{d a} [a^{2} + a (- 2 x^{3}) - 2 x^{3} a - 2 x^{3} (- 2 x^{3})] + {(a - 2 x^{3})}^{2} \frac{d}{d a} [x^{4}]$

Etapa 4.1.2

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$x^{4} \frac{d}{d a} [a^{2} - 2 a x^{3} - 2 x^{3} a - 2 x^{3} (- 2 x^{3})] + {(a - 2 x^{3})}^{2} \frac{d}{d a} [x^{4}]$

Etapa 4.1.3

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$x^{4} \frac{d}{d a} [a^{2} - 2 a x^{3} - 2 x^{3} a - 2 \cdot - 2 x^{3} x^{3}] + {(a - 2 x^{3})}^{2} \frac{d}{d a} [x^{4}]$

Etapa 4.1.4

Multiplique $x^{3}$ por $x^{3}$ somando os expoentes.

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Etapa 4.1.4.1

Mova $x^{3}$ .

$x^{4} \frac{d}{d a} [a^{2} - 2 a x^{3} - 2 x^{3} a - 2 \cdot - 2 (x^{3} x^{3})] + {(a - 2 x^{3})}^{2} \frac{d}{d a} [x^{4}]$

Etapa 4.1.4.2

Use a regra da multiplicação de potências $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar expoentes.

$x^{4} \frac{d}{d a} [a^{2} - 2 a x^{3} - 2 x^{3} a - 2 \cdot - 2 x^{3 + 3}] + {(a - 2 x^{3})}^{2} \frac{d}{d a} [x^{4}]$

Etapa 4.1.4.3

Some $3$ e $3$ .

$x^{4} \frac{d}{d a} [a^{2} - 2 a x^{3} - 2 x^{3} a - 2 \cdot - 2 x^{6}] + {(a - 2 x^{3})}^{2} \frac{d}{d a} [x^{4}]$

Etapa 4.1.5

Multiplique $- 2$ por $- 2$ .

$x^{4} \frac{d}{d a} [a^{2} - 2 a x^{3} - 2 x^{3} a + 4 x^{6}] + {(a - 2 x^{3})}^{2} \frac{d}{d a} [x^{4}]$

Etapa 4.2

Subtraia $2 x^{3} a$ de $- 2 a x^{3}$ .

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Etapa 4.2.1

Mova $x^{3}$ .

$x^{4} \frac{d}{d a} [a^{2} - 2 a x^{3} - 2 a x^{3} + 4 x^{6}] + {(a - 2 x^{3})}^{2} \frac{d}{d a} [x^{4}]$

Etapa 4.2.2

Subtraia $2 a x^{3}$ de $- 2 a x^{3}$ .

$x^{4} \frac{d}{d a} [a^{2} - 4 a x^{3} + 4 x^{6}] + {(a - 2 x^{3})}^{2} \frac{d}{d a} [x^{4}]$

Etapa 5

De acordo com a regra da soma, a derivada de $a^{2} - 4 a x^{3} + 4 x^{6}$ com relação a $a$ é $\frac{d}{d a} [a^{2}] + \frac{d}{d a} [- 4 a x^{3}] + \frac{d}{d a} [4 x^{6}]$ .

$x^{4} (\frac{d}{d a} [a^{2}] + \frac{d}{d a} [- 4 a x^{3}] + \frac{d}{d a} [4 x^{6}]) + {(a - 2 x^{3})}^{2} \frac{d}{d a} [x^{4}]$

Etapa 6

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d a} [a^{n}]$ é $n a^{n - 1}$ , em que $n = 2$ .

$x^{4} (2 a + \frac{d}{d a} [- 4 a x^{3}] + \frac{d}{d a} [4 x^{6}]) + {(a - 2 x^{3})}^{2} \frac{d}{d a} [x^{4}]$

Etapa 7

Como $- 4 x^{3}$ é constante em relação a $a$ , a derivada de $- 4 a x^{3}$ em relação a $a$ é $- 4 x^{3} \frac{d}{d a} [a]$ .

$x^{4} (2 a - 4 x^{3} \frac{d}{d a} [a] + \frac{d}{d a} [4 x^{6}]) + {(a - 2 x^{3})}^{2} \frac{d}{d a} [x^{4}]$

Etapa 8

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d a} [a^{n}]$ é $n a^{n - 1}$ , em que $n = 1$ .

$x^{4} (2 a - 4 x^{3} \cdot 1 + \frac{d}{d a} [4 x^{6}]) + {(a - 2 x^{3})}^{2} \frac{d}{d a} [x^{4}]$

Etapa 9

Multiplique $- 4$ por $1$ .

$x^{4} (2 a - 4 x^{3} + \frac{d}{d a} [4 x^{6}]) + {(a - 2 x^{3})}^{2} \frac{d}{d a} [x^{4}]$

Etapa 10

Como $4 x^{6}$ é constante em relação a $a$ , a derivada de $4 x^{6}$ em relação a $a$ é $0$ .

$x^{4} (2 a - 4 x^{3} + 0) + {(a - 2 x^{3})}^{2} \frac{d}{d a} [x^{4}]$

Etapa 11

Simplifique a expressão.

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Etapa 11.1

Some $2 a - 4 x^{3}$ e $0$ .

$x^{4} (2 a - 4 x^{3}) + {(a - 2 x^{3})}^{2} \frac{d}{d a} [x^{4}]$

Etapa 11.2

Reordene os termos.

$x^{4} (- 4 x^{3} + 2 a) + {(a - 2 x^{3})}^{2} \frac{d}{d a} [x^{4}]$

Etapa 12

Como $x^{4}$ é constante em relação a $a$ , a derivada de $x^{4}$ em relação a $a$ é $0$ .

$x^{4} (- 4 x^{3} + 2 a) + {(a - 2 x^{3})}^{2} \cdot 0$

Etapa 13

Simplifique.

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Etapa 13.1

Aplique a propriedade distributiva.

$x^{4} (- 4 x^{3}) + x^{4} (2 a) + {(a - 2 x^{3})}^{2} \cdot 0$

Etapa 13.2

Combine os termos.

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Etapa 13.2.1

Multiplique $x^{4}$ por $x^{3}$ somando os expoentes.

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Etapa 13.2.1.1

Mova $x^{3}$ .

$x^{3} x^{4} \cdot - 4 + x^{4} (2 a) + {(a - 2 x^{3})}^{2} \cdot 0$

Etapa 13.2.1.2

Use a regra da multiplicação de potências $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar expoentes.

$x^{3 + 4} \cdot - 4 + x^{4} (2 a) + {(a - 2 x^{3})}^{2} \cdot 0$

Etapa 13.2.1.3

Some $3$ e $4$ .

$x^{7} \cdot - 4 + x^{4} (2 a) + {(a - 2 x^{3})}^{2} \cdot 0$

Etapa 13.2.2

Mova $- 4$ para a esquerda de $x^{7}$ .

$- 4 \cdot x^{7} + x^{4} (2 a) + {(a - 2 x^{3})}^{2} \cdot 0$

Etapa 13.2.3

Mova $2$ para a esquerda de $x^{4}$ .

$- 4 x^{7} + 2 \cdot x^{4} a + {(a - 2 x^{3})}^{2} \cdot 0$

Etapa 13.2.4

Multiplique ${(a - 2 x^{3})}^{2}$ por $0$ .

$- 4 x^{7} + 2 x^{4} a + 0$

Etapa 13.2.5

Some $- 4 x^{7} + 2 x^{4} a$ e $0$ .

$- 4 x^{7} + 2 x^{4} a$