Álgebra Exemplos

$y = \frac{4 \ln (x + 9)}{x^{2}}$

Etapa 1

Diferencie os dois lados da equação.

$\frac{d}{d x} (y) = \frac{d}{d x} (\frac{4 \ln (x + 9)}{x^{2}})$

Etapa 2

A derivada de $y$ em relação a $x$ é $y'$ .

$y'$

Etapa 3

Diferencie o lado direito da equação.

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Etapa 3.1

Como $4$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $\frac{4 \ln (x + 9)}{x^{2}}$ em relação a $x$ é $4 \frac{d}{d x} [\frac{\ln (x + 9)}{x^{2}}]$ .

$4 \frac{d}{d x} [\frac{\ln (x + 9)}{x^{2}}]$

Etapa 3.2

Diferencie usando a regra do quociente, que determina que $\frac{d}{d x} [\frac{f (x)}{g (x)}]$ é $\frac{g (x) \frac{d}{d x} [f (x)] - f (x) \frac{d}{d x} [g (x)]}{{g (x)}^{2}}$ , em que $f (x) = \ln (x + 9)$ e $g (x) = x^{2}$ .

$4 \frac{x^{2} \frac{d}{d x} [\ln (x + 9)] - \ln (x + 9) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{{(x^{2})}^{2}}$

Etapa 3.3

Multiplique os expoentes em ${(x^{2})}^{2}$ .

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Etapa 3.3.1

Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$4 \frac{x^{2} \frac{d}{d x} [\ln (x + 9)] - \ln (x + 9) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{2 \cdot 2}}$

Etapa 3.3.2

Multiplique $2$ por $2$ .

$4 \frac{x^{2} \frac{d}{d x} [\ln (x + 9)] - \ln (x + 9) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}}$

Etapa 3.4

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = \ln (x)$ e $g (x) = x + 9$ .

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Etapa 3.4.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u$ como $x + 9$ .

$4 \frac{x^{2} (\frac{d}{d u} [\ln (u)] \frac{d}{d x} [x + 9]) - \ln (x + 9) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}}$

Etapa 3.4.2

A derivada de $\ln (u)$ em relação a $u$ é $\frac{1}{u}$ .

$4 \frac{x^{2} (\frac{1}{u} \frac{d}{d x} [x + 9]) - \ln (x + 9) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}}$

Etapa 3.4.3

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $x + 9$ .

$4 \frac{x^{2} (\frac{1}{x + 9} \frac{d}{d x} [x + 9]) - \ln (x + 9) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}}$

Etapa 3.5

Diferencie.

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Etapa 3.5.1

Combine $\frac{1}{x + 9}$ e $x^{2}$ .

$4 \frac{\frac{x^{2}}{x + 9} \frac{d}{d x} [x + 9] - \ln (x + 9) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}}$

Etapa 3.5.2

De acordo com a regra da soma, a derivada de $x + 9$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [9]$ .

$4 \frac{\frac{x^{2}}{x + 9} (\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [9]) - \ln (x + 9) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}}$

Etapa 3.5.3

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

$4 \frac{\frac{x^{2}}{x + 9} (1 + \frac{d}{d x} [9]) - \ln (x + 9) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}}$

Etapa 3.5.4

Como $9$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $9$ em relação a $x$ é $0$ .

$4 \frac{\frac{x^{2}}{x + 9} (1 + 0) - \ln (x + 9) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}}$

Etapa 3.5.5

Simplifique a expressão.

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Etapa 3.5.5.1

Some $1$ e $0$ .

$4 \frac{\frac{x^{2}}{x + 9} \cdot 1 - \ln (x + 9) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}}$

Etapa 3.5.5.2

Multiplique $\frac{x^{2}}{x + 9}$ por $1$ .

$4 \frac{\frac{x^{2}}{x + 9} - \ln (x + 9) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}}$

Etapa 3.6

Multiplique $\frac{\frac{x^{2}}{x + 9} - \ln (x + 9) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}}$ por $\frac{x + 9}{x + 9}$ .

$4 (\frac{x + 9}{x + 9} \cdot \frac{\frac{x^{2}}{x + 9} - \ln (x + 9) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}})$

Etapa 3.7

Simplifique os termos.

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Etapa 3.7.1

Combine.

$4 \frac{(x + 9) (\frac{x^{2}}{x + 9} - \ln (x + 9) \frac{d}{d x} [x^{2}])}{(x + 9) x^{4}}$

Etapa 3.7.2

Aplique a propriedade distributiva.

$4 \frac{(x + 9) \frac{x^{2}}{x + 9} + (x + 9) (- \ln (x + 9) \frac{d}{d x} [x^{2}])}{(x + 9) x^{4}}$

Etapa 3.7.3

Cancele o fator comum de $x + 9$ .

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Etapa 3.7.3.1

Cancele o fator comum.

$4 \frac{(x + 9) \frac{x^{2}}{x + 9} + (x + 9) (- \ln (x + 9) \frac{d}{d x} [x^{2}])}{(x + 9) x^{4}}$

Etapa 3.7.3.2

Reescreva a expressão.

$4 \frac{x^{2} + (x + 9) (- \ln (x + 9) \frac{d}{d x} [x^{2}])}{(x + 9) x^{4}}$

Etapa 3.8

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

$4 \frac{x^{2} + (x + 9) (- \ln (x + 9) (2 x))}{(x + 9) x^{4}}$

Etapa 3.9

Combine frações.

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Etapa 3.9.1

Multiplique $2$ por $- 1$ .

$4 \frac{x^{2} + (x + 9) (- 2 \ln (x + 9) x)}{(x + 9) x^{4}}$

Etapa 3.9.2

Combine $4$ e $\frac{x^{2} + (x + 9) (- 2 \ln (x + 9) x)}{(x + 9) x^{4}}$ .

$\frac{4 (x^{2} + (x + 9) (- 2 \ln (x + 9) x))}{(x + 9) x^{4}}$

Etapa 3.10

Simplifique.

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Etapa 3.10.1

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{4 x^{2} + 4 ((x + 9) (- 2 \ln (x + 9) x))}{(x + 9) x^{4}}$

Etapa 3.10.2

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{4 x^{2} + 4 ((x + 9) (- 2 \ln (x + 9) x))}{x \cdot x^{4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.3

Simplifique o numerador.

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Etapa 3.10.3.1

Simplifique cada termo.

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Etapa 3.10.3.1.1

Simplifique $- 2 \ln (x + 9)$ movendo $2$ para dentro do logaritmo.

$\frac{4 x^{2} + 4 ((x + 9) (- \ln ({(x + 9)}^{2}) x))}{x \cdot x^{4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.3.1.2

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{4 x^{2} + 4 (x (- \ln ({(x + 9)}^{2}) x) + 9 (- \ln ({(x + 9)}^{2}) x))}{x \cdot x^{4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.3.1.3

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$\frac{4 x^{2} + 4 (- x (\ln ({(x + 9)}^{2}) x) + 9 (- \ln ({(x + 9)}^{2}) x))}{x \cdot x^{4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.3.1.4

Multiplique $9 (- \ln ({(x + 9)}^{2}) x)$ .

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Etapa 3.10.3.1.4.1

Multiplique $- 1$ por $9$ .

$\frac{4 x^{2} + 4 (- x (\ln ({(x + 9)}^{2}) x) - 9 (\ln ({(x + 9)}^{2}) x))}{x \cdot x^{4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.3.1.4.2

Reordene $\ln ({(x + 9)}^{2})$ e $- 9$ .

$\frac{4 x^{2} + 4 (- x (\ln ({(x + 9)}^{2}) x) - 9 \cdot \ln ({(x + 9)}^{2}) x)}{x \cdot x^{4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.3.1.4.3

Simplifique $- 9 \cdot \ln ({(x + 9)}^{2})$ movendo $9$ para dentro do logaritmo.

$\frac{4 x^{2} + 4 (- x (\ln ({(x + 9)}^{2}) x) - \ln ({({(x + 9)}^{2})}^{9}) x)}{x \cdot x^{4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.3.1.5

Simplifique cada termo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.10.3.1.5.1

Multiplique $x$ por $x$ somando os expoentes.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.10.3.1.5.1.1

Mova $x$ .

$\frac{4 x^{2} + 4 (- (x \cdot x) \ln ({(x + 9)}^{2}) - \ln ({({(x + 9)}^{2})}^{9}) x)}{x \cdot x^{4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.3.1.5.1.2

Multiplique $x$ por $x$ .

$\frac{4 x^{2} + 4 (- x^{2} \ln ({(x + 9)}^{2}) - \ln ({({(x + 9)}^{2})}^{9}) x)}{x \cdot x^{4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.3.1.5.2

Multiplique os expoentes em ${({(x + 9)}^{2})}^{9}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.10.3.1.5.2.1

Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\frac{4 x^{2} + 4 (- x^{2} \ln ({(x + 9)}^{2}) - \ln ({(x + 9)}^{2 \cdot 9}) x)}{x \cdot x^{4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.3.1.5.2.2

Multiplique $2$ por $9$ .

$\frac{4 x^{2} + 4 (- x^{2} \ln ({(x + 9)}^{2}) - \ln ({(x + 9)}^{18}) x)}{x \cdot x^{4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.3.1.6

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{4 x^{2} + 4 (- x^{2} \ln ({(x + 9)}^{2})) + 4 (- \ln ({(x + 9)}^{18}) x)}{x \cdot x^{4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.3.1.7

Multiplique $4 (- x^{2} \ln ({(x + 9)}^{2}))$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.10.3.1.7.1

Multiplique $- 1$ por $4$ .

$\frac{4 x^{2} - 4 (x^{2} \ln ({(x + 9)}^{2})) + 4 (- \ln ({(x + 9)}^{18}) x)}{x \cdot x^{4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.3.1.7.2

Simplifique $- 4 \ln ({(x + 9)}^{2})$ movendo $4$ para dentro do logaritmo.

$\frac{4 x^{2} + x^{2} (- \ln ({({(x + 9)}^{2})}^{4})) + 4 (- \ln ({(x + 9)}^{18}) x)}{x \cdot x^{4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.3.1.8

Multiplique $4 (- \ln ({(x + 9)}^{18}) x)$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.10.3.1.8.1

Multiplique $- 1$ por $4$ .

$\frac{4 x^{2} + x^{2} (- \ln ({({(x + 9)}^{2})}^{4})) - 4 (\ln ({(x + 9)}^{18}) x)}{x \cdot x^{4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.3.1.8.2

Reordene $\ln ({(x + 9)}^{18})$ e $- 4$ .

$\frac{4 x^{2} + x^{2} (- \ln ({({(x + 9)}^{2})}^{4})) - 4 \cdot \ln ({(x + 9)}^{18}) x}{x \cdot x^{4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.3.1.8.3

Simplifique $- 4 \cdot \ln ({(x + 9)}^{18})$ movendo $4$ para dentro do logaritmo.

$\frac{4 x^{2} + x^{2} (- \ln ({({(x + 9)}^{2})}^{4})) - \ln ({({(x + 9)}^{18})}^{4}) x}{x \cdot x^{4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.3.1.9

Simplifique cada termo.

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Etapa 3.10.3.1.9.1

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$\frac{4 x^{2} - x^{2} \ln ({({(x + 9)}^{2})}^{4}) - \ln ({({(x + 9)}^{18})}^{4}) x}{x \cdot x^{4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.3.1.9.2

Multiplique os expoentes em ${({(x + 9)}^{2})}^{4}$ .

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Etapa 3.10.3.1.9.2.1

Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\frac{4 x^{2} - x^{2} \ln ({(x + 9)}^{2 \cdot 4}) - \ln ({({(x + 9)}^{18})}^{4}) x}{x \cdot x^{4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.3.1.9.2.2

Multiplique $2$ por $4$ .

$\frac{4 x^{2} - x^{2} \ln ({(x + 9)}^{8}) - \ln ({({(x + 9)}^{18})}^{4}) x}{x \cdot x^{4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.3.1.9.3

Multiplique os expoentes em ${({(x + 9)}^{18})}^{4}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.10.3.1.9.3.1

Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\frac{4 x^{2} - x^{2} \ln ({(x + 9)}^{8}) - \ln ({(x + 9)}^{18 \cdot 4}) x}{x \cdot x^{4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.3.1.9.3.2

Multiplique $18$ por $4$ .

$\frac{4 x^{2} - x^{2} \ln ({(x + 9)}^{8}) - \ln ({(x + 9)}^{72}) x}{x \cdot x^{4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.3.2

Reordene os fatores em $4 x^{2} - x^{2} \ln ({(x + 9)}^{8}) - \ln ({(x + 9)}^{72}) x$ .

$\frac{4 x^{2} - x^{2} \ln ({(x + 9)}^{8}) - x \ln ({(x + 9)}^{72})}{x \cdot x^{4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.4

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

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Etapa 3.10.4.1

Multiplique $x$ por $x^{4}$ .

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Etapa 3.10.4.1.1

Eleve $x$ à potência de $1$ .

$\frac{4 x^{2} - x^{2} \ln ({(x + 9)}^{8}) - x \ln ({(x + 9)}^{72})}{x^{1} x^{4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.4.1.2

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

$\frac{4 x^{2} - x^{2} \ln ({(x + 9)}^{8}) - x \ln ({(x + 9)}^{72})}{x^{1 + 4} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.4.2

Some $1$ e $4$ .

$\frac{4 x^{2} - x^{2} \ln ({(x + 9)}^{8}) - x \ln ({(x + 9)}^{72})}{x^{5} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.5

Fatore $x$ de $4 x^{2} - x^{2} \ln ({(x + 9)}^{8}) - x \ln ({(x + 9)}^{72})$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.10.5.1

Fatore $x$ de $4 x^{2}$ .

$\frac{x (4 x) - x^{2} \ln ({(x + 9)}^{8}) - x \ln ({(x + 9)}^{72})}{x^{5} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.5.2

Fatore $x$ de $- x^{2} \ln ({(x + 9)}^{8})$ .

$\frac{x (4 x) + x (- x \ln ({(x + 9)}^{8})) - x \ln ({(x + 9)}^{72})}{x^{5} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.5.3

Fatore $x$ de $- x \ln ({(x + 9)}^{72})$ .

$\frac{x (4 x) + x (- x \ln ({(x + 9)}^{8})) + x (- \ln ({(x + 9)}^{72}))}{x^{5} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.5.4

Fatore $x$ de $x (4 x) + x (- x \ln ({(x + 9)}^{8}))$ .

$\frac{x (4 x - x \ln ({(x + 9)}^{8})) + x (- \ln ({(x + 9)}^{72}))}{x^{5} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.5.5

Fatore $x$ de $x (4 x - x \ln ({(x + 9)}^{8})) + x (- \ln ({(x + 9)}^{72}))$ .

$\frac{x (4 x - x \ln ({(x + 9)}^{8}) - \ln ({(x + 9)}^{72}))}{x^{5} + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.6

Fatore $x^{4}$ de $x^{5} + 9 x^{4}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.10.6.1

Fatore $x^{4}$ de $x^{5}$ .

$\frac{x (4 x - x \ln ({(x + 9)}^{8}) - \ln ({(x + 9)}^{72}))}{x^{4} x + 9 x^{4}}$

Etapa 3.10.6.2

Fatore $x^{4}$ de $9 x^{4}$ .

$\frac{x (4 x - x \ln ({(x + 9)}^{8}) - \ln ({(x + 9)}^{72}))}{x^{4} x + x^{4} \cdot 9}$

Etapa 3.10.6.3

Fatore $x^{4}$ de $x^{4} x + x^{4} \cdot 9$ .

$\frac{x (4 x - x \ln ({(x + 9)}^{8}) - \ln ({(x + 9)}^{72}))}{x^{4} (x + 9)}$

Etapa 3.10.7

Expanda $\ln ({(x + 9)}^{8})$ movendo $8$ para fora do logaritmo.

$\frac{x (4 x - x (8 \ln (x + 9)) - \ln ({(x + 9)}^{72}))}{x^{4} (x + 9)}$

Etapa 3.10.8

Expanda $\ln ({(x + 9)}^{72})$ movendo $72$ para fora do logaritmo.

$\frac{x (4 x - x (8 \ln (x + 9)) - (72 \ln (x + 9)))}{x^{4} (x + 9)}$

Etapa 3.10.9

Cancele os fatores comuns.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.10.9.1

Fatore $x$ de $x^{4} (x + 9)$ .

$\frac{x (4 x - x (8 \ln (x + 9)) - (72 \ln (x + 9)))}{x (x^{3} (x + 9))}$

Etapa 3.10.9.2

Cancele o fator comum.

$\frac{x (4 x - x (8 \ln (x + 9)) - (72 \ln (x + 9)))}{x (x^{3} (x + 9))}$

Etapa 3.10.9.3

Reescreva a expressão.

$\frac{4 x - x (8 \ln (x + 9)) - (72 \ln (x + 9))}{x^{3} (x + 9)}$

Etapa 3.10.10

Simplifique o numerador.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.10.10.1

Multiplique $8$ por $- 1$ .

$\frac{4 x - 8 x \ln (x + 9) - 1 \cdot 72 \ln (x + 9)}{x^{3} (x + 9)}$

Etapa 3.10.10.2

Multiplique $- 1$ por $72$ .

$\frac{4 x - 8 x \ln (x + 9) - 72 \ln (x + 9)}{x^{3} (x + 9)}$

Etapa 3.10.10.3

Fatore $4$ de $4 x - 8 x \ln (x + 9) - 72 \ln (x + 9)$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.10.10.3.1

Fatore $4$ de $4 x$ .

$\frac{4 (x) - 8 x \ln (x + 9) - 72 \ln (x + 9)}{x^{3} (x + 9)}$

Etapa 3.10.10.3.2

Fatore $4$ de $- 8 x \ln (x + 9)$ .

$\frac{4 (x) + 4 (- 2 x \ln (x + 9)) - 72 \ln (x + 9)}{x^{3} (x + 9)}$

Etapa 3.10.10.3.3

Fatore $4$ de $- 72 \ln (x + 9)$ .

$\frac{4 (x) + 4 (- 2 x \ln (x + 9)) + 4 (- 18 \ln (x + 9))}{x^{3} (x + 9)}$

Etapa 3.10.10.3.4

Fatore $4$ de $4 (x) + 4 (- 2 x \ln (x + 9))$ .

$\frac{4 (x - 2 x \ln (x + 9)) + 4 (- 18 \ln (x + 9))}{x^{3} (x + 9)}$

Etapa 3.10.10.3.5

Fatore $4$ de $4 (x - 2 x \ln (x + 9)) + 4 (- 18 \ln (x + 9))$ .

$\frac{4 (x - 2 x \ln (x + 9) - 18 \ln (x + 9))}{x^{3} (x + 9)}$

Etapa 4

Reformule a equação definindo o lado esquerdo igual ao lado direito.

$y' = \frac{4 (x - 2 x \ln (x + 9) - 18 \ln (x + 9))}{x^{3} (x + 9)}$

Etapa 5

Substitua $y'$ por $\frac{d y}{d x}$ .

$\frac{d y}{d x} = \frac{4 (x - 2 x \ln (x + 9) - 18 \ln (x + 9))}{x^{3} (x + 9)}$