Cálculo Exemplos

$- \frac{5}{x^{3}} \cdot e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$

Etapa 1

Diferencie usando a regra do múltiplo constante.

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Etapa 1.1

Combine $e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ e $\frac{5}{x^{3}}$ .

$\frac{d}{d x} [- \frac{e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \cdot 5}{x^{3}}]$

Etapa 1.2

Mova $5$ para a esquerda de $e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ .

$\frac{d}{d x} [- \frac{5 \cdot e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}}{x^{3}}]$

Etapa 1.3

Como $- 5$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- \frac{5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}}{x^{3}}$ em relação a $x$ é $- 5 \frac{d}{d x} [\frac{e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}}{x^{3}}]$ .

$- 5 \frac{d}{d x} [\frac{e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}}{x^{3}}]$

Etapa 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 $f (x) = e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ e $g (x) = x^{3}$ .

$- 5 \frac{x^{3} \frac{d}{d x} [e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}] - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{{(x^{3})}^{2}}$

Etapa 3

Multiplique os expoentes em ${(x^{3})}^{2}$ .

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Etapa 3.1

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

$- 5 \frac{x^{3} \frac{d}{d x} [e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}] - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{x^{3 \cdot 2}}$

Etapa 3.2

Multiplique $3$ por $2$ .

$- 5 \frac{x^{3} \frac{d}{d x} [e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}] - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{x^{6}}$

Etapa 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 $f (x) = e^{x}$ e $g (x) = - 3 x^{4} + 4 x^{2}$ .

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Etapa 4.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u$ como $- 3 x^{4} + 4 x^{2}$ .

$- 5 \frac{x^{3} (\frac{d}{d u} [e^{u}] \frac{d}{d x} [- 3 x^{4} + 4 x^{2}]) - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{x^{6}}$

Etapa 4.2

Diferencie usando a regra exponencial, que determina que $\frac{d}{d u} [a^{u}]$ é $a^{u} \ln (a)$ , em que $a$ = $e$ .

$- 5 \frac{x^{3} (e^{u} \frac{d}{d x} [- 3 x^{4} + 4 x^{2}]) - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{x^{6}}$

Etapa 4.3

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $- 3 x^{4} + 4 x^{2}$ .

$- 5 \frac{x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [- 3 x^{4} + 4 x^{2}]) - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{x^{6}}$

Etapa 5

Diferencie.

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Etapa 5.1

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

$- 5 \frac{x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (\frac{d}{d x} [- 3 x^{4}] + \frac{d}{d x} [4 x^{2}])) - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{x^{6}}$

Etapa 5.2

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

$- 5 \frac{x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 3 \frac{d}{d x} [x^{4}] + \frac{d}{d x} [4 x^{2}])) - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{x^{6}}$

Etapa 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 $n = 4$ .

$- 5 \frac{x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 3 (4 x^{3}) + \frac{d}{d x} [4 x^{2}])) - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{x^{6}}$

Etapa 5.4

Multiplique $4$ por $- 3$ .

$- 5 \frac{x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{3} + \frac{d}{d x} [4 x^{2}])) - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{x^{6}}$

Etapa 5.5

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

$- 5 \frac{x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{3} + 4 \frac{d}{d x} [x^{2}])) - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{x^{6}}$

Etapa 5.6

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

$- 5 \frac{x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{3} + 4 (2 x))) - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{x^{6}}$

Etapa 5.7

Multiplique $2$ por $4$ .

$- 5 \frac{x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{3} + 8 x)) - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x^{3}]}{x^{6}}$

Etapa 5.8

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = 3$ .

$- 5 \frac{x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{3} + 8 x)) - e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (3 x^{2})}{x^{6}}$

Etapa 5.9

Combine frações.

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Etapa 5.9.1

Multiplique $3$ por $- 1$ .

$- 5 \frac{x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{3} + 8 x)) - 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2}}{x^{6}}$

Etapa 5.9.2

Combine $- 5$ e $\frac{x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{3} + 8 x)) - 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2}}{x^{6}}$ .

$\frac{- 5 (x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{3} + 8 x)) - 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Etapa 5.9.3

Mova o número negativo para a frente da fração.

$- \frac{(5) (x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{3} + 8 x)) - 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Etapa 6

Simplifique.

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Etapa 6.1

Aplique a propriedade distributiva.

$- \frac{5 (x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{3} + 8 x))) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Etapa 6.2

Simplifique o numerador.

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Etapa 6.2.1

Simplifique cada termo.

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Etapa 6.2.1.1

Aplique a propriedade distributiva.

$- \frac{5 (x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{3}) + e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (8 x))) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Etapa 6.2.1.2

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$- \frac{5 (x^{3} (- 12 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{3} + e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (8 x))) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Etapa 6.2.1.3

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$- \frac{5 (x^{3} (- 12 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{3} + 8 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x)) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Etapa 6.2.1.4

Aplique a propriedade distributiva.

$- \frac{5 (x^{3} (- 12 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{3}) + x^{3} (8 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x)) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Etapa 6.2.1.5

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$- \frac{5 (- 12 x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{3}) + x^{3} (8 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x)) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Etapa 6.2.1.6

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$- \frac{5 (- 12 x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{3}) + 8 x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x)) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Etapa 6.2.1.7

Simplifique cada termo.

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Etapa 6.2.1.7.1

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

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Etapa 6.2.1.7.1.1

Mova $x^{3}$ .

$- \frac{5 (- 12 (x^{3} x^{3}) e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 8 x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x)) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Etapa 6.2.1.7.1.2

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

$- \frac{5 (- 12 x^{3 + 3} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 8 x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x)) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Etapa 6.2.1.7.1.3

Some $3$ e $3$ .

$- \frac{5 (- 12 x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 8 x^{3} (e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x)) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Etapa 6.2.1.7.2

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

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Etapa 6.2.1.7.2.1

Mova $x$ .

$- \frac{5 (- 12 x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 8 (x \cdot x^{3}) e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Etapa 6.2.1.7.2.2

Multiplique $x$ por $x^{3}$ .

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Etapa 6.2.1.7.2.2.1

Eleve $x$ à potência de $1$ .

$- \frac{5 (- 12 x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 8 (x^{1} x^{3}) e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Etapa 6.2.1.7.2.2.2

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

$- \frac{5 (- 12 x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 8 x^{1 + 3} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Etapa 6.2.1.7.2.3

Some $1$ e $3$ .

$- \frac{5 (- 12 x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 8 x^{4} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Etapa 6.2.1.8

Aplique a propriedade distributiva.

$- \frac{5 (- 12 x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) + 5 (8 x^{4} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Etapa 6.2.1.9

Multiplique $- 12$ por $5$ .

$- \frac{- 60 (x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) + 5 (8 x^{4} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Etapa 6.2.1.10

Multiplique $8$ por $5$ .

$- \frac{- 60 (x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) + 40 (x^{4} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Etapa 6.2.1.11

Remova os parênteses.

$- \frac{- 60 x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 40 x^{4} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 5 (- 3 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2})}{x^{6}}$

Etapa 6.2.1.12

Multiplique $- 3$ por $5$ .

$- \frac{- 60 x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 40 x^{4} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} - 15 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2}}{x^{6}}$

Etapa 6.2.2

Reordene os fatores em $- 60 x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 40 x^{4} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} - 15 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} x^{2}$ .

$- \frac{- 60 x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 40 x^{4} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} - 15 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}}{x^{6}}$

Etapa 6.3

Fatore $5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ de $- 60 x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} + 40 x^{4} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} - 15 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ .

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Etapa 6.3.1

Fatore $5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ de $- 60 x^{6} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ .

$- \frac{5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{4}) + 40 x^{4} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} - 15 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}}{x^{6}}$

Etapa 6.3.2

Fatore $5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ de $40 x^{4} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ .

$- \frac{5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{4}) + 5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (8 x^{2}) - 15 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}}{x^{6}}$

Etapa 6.3.3

Fatore $5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ de $- 15 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ .

$- \frac{5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{4}) + 5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (8 x^{2}) + 5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 3)}{x^{6}}$

Etapa 6.3.4

Fatore $5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ de $5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{4}) + 5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (8 x^{2})$ .

$- \frac{5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{4} + 8 x^{2}) + 5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 3)}{x^{6}}$

Etapa 6.3.5

Fatore $5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}$ de $5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{4} + 8 x^{2}) + 5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 3)$ .

$- \frac{5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{4} + 8 x^{2} - 3)}{x^{6}}$

Etapa 6.4

Cancele o fator comum de $x^{2}$ e $x^{6}$ .

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Etapa 6.4.1

Fatore $x^{2}$ de $5 x^{2} e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{4} + 8 x^{2} - 3)$ .

$- \frac{x^{2} (5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{4} + 8 x^{2} - 3))}{x^{6}}$

Etapa 6.4.2

Cancele os fatores comuns.

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Etapa 6.4.2.1

Fatore $x^{2}$ de $x^{6}$ .

$- \frac{x^{2} (5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{4} + 8 x^{2} - 3))}{x^{2} x^{4}}$

Etapa 6.4.2.2

Cancele o fator comum.

$- \frac{x^{2} (5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{4} + 8 x^{2} - 3))}{x^{2} x^{4}}$

Etapa 6.4.2.3

Reescreva a expressão.

$- \frac{5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 12 x^{4} + 8 x^{2} - 3)}{x^{4}}$

Etapa 6.5

Fatore $- 1$ de $- 12 x^{4}$ .

$- \frac{5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- (12 x^{4}) + 8 x^{2} - 3)}{x^{4}}$

Etapa 6.6

Fatore $- 1$ de $8 x^{2}$ .

$- \frac{5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- (12 x^{4}) - (- 8 x^{2}) - 3)}{x^{4}}$

Etapa 6.7

Fatore $- 1$ de $- (12 x^{4}) - (- 8 x^{2})$ .

$- \frac{5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- (12 x^{4} - 8 x^{2}) - 3)}{x^{4}}$

Etapa 6.8

Reescreva $- 3$ como $- 1 (3)$ .

$- \frac{5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- (12 x^{4} - 8 x^{2}) - 1 (3))}{x^{4}}$

Etapa 6.9

Fatore $- 1$ de $- (12 x^{4} - 8 x^{2}) - 1 (3)$ .

$- \frac{5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- (12 x^{4} - 8 x^{2} + 3))}{x^{4}}$

Etapa 6.10

Reescreva $- (12 x^{4} - 8 x^{2} + 3)$ como $- 1 (12 x^{4} - 8 x^{2} + 3)$ .

$- \frac{5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (- 1 (12 x^{4} - 8 x^{2} + 3))}{x^{4}}$

Etapa 6.11

Mova o número negativo para a frente da fração.

$- - \frac{(5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) (12 x^{4} - 8 x^{2} + 3)}{x^{4}}$

Etapa 6.12

Multiplique $- 1$ por $- 1$ .

$1 \frac{(5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) (12 x^{4} - 8 x^{2} + 3)}{x^{4}}$

Etapa 6.13

Multiplique $\frac{(5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) (12 x^{4} - 8 x^{2} + 3)}{x^{4}}$ por $1$ .

$\frac{(5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) (12 x^{4} - 8 x^{2} + 3)}{x^{4}}$

Etapa 6.14

Reordene os fatores em $\frac{(5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}}) (12 x^{4} - 8 x^{2} + 3)}{x^{4}}$ .

$\frac{5 e^{- 3 x^{4} + 4 x^{2}} (12 x^{4} - 8 x^{2} + 3)}{x^{4}}$