Cálculo Exemplos

$f (x) = \ln (x {(x^{2} - 2)}^{\frac{2}{3}})$

Etapa 1

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 $g (x) = x {(x^{2} - 2)}^{\frac{2}{3}}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 1.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{1}$ como $x {(x^{2} - 2)}^{\frac{2}{3}}$ .

$\frac{d}{d u_{1}} [\ln (u_{1})] \frac{d}{d x} [x {(x^{2} - 2)}^{\frac{2}{3}}]$

Etapa 1.2

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

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

Etapa 1.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{1}$ por $x {(x^{2} - 2)}^{\frac{2}{3}}$ .

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

Etapa 2

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

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

Etapa 3

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

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{2}$ como $x^{2} - 2$ .

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

Etapa 3.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{n}]$ é $n {u_{2}}^{n - 1}$ , em que $n = \frac{2}{3}$ .

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

Etapa 3.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{2}$ por $x^{2} - 2$ .

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

Etapa 4

Para escrever $- 1$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{3}{3}$ .

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

Etapa 5

Combine $- 1$ e $\frac{3}{3}$ .

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

Etapa 6

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

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

Etapa 7

Simplifique o numerador.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 7.1

Multiplique $- 1$ por $3$ .

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

Etapa 7.2

Subtraia $3$ de $2$ .

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

Etapa 8

Combine frações.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 8.1

Mova o número negativo para a frente da fração.

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

Etapa 8.2

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

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

Etapa 8.3

Mova ${(x^{2} - 2)}^{- \frac{1}{3}}$ para o denominador usando a regra do expoente negativo $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

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

Etapa 8.4

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

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

Etapa 9

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

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

Etapa 10

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

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

Etapa 11

Como $- 2$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- 2$ em relação a $x$ é $0$ .

$\frac{1}{x {(x^{2} - 2)}^{\frac{2}{3}}} (\frac{2 x}{3 {(x^{2} - 2)}^{\frac{1}{3}}} (2 x + 0) + {(x^{2} - 2)}^{\frac{2}{3}} \frac{d}{d x} [x])$

Etapa 12

Combine frações.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 12.1

Some $2 x$ e $0$ .

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

Etapa 12.2

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

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

Etapa 12.3

Multiplique $2$ por $2$ .

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

Etapa 12.4

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

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

Etapa 13

Eleve $x$ à potência de $1$ .

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

Etapa 14

Eleve $x$ à potência de $1$ .

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

Etapa 15

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

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

Etapa 16

Some $1$ e $1$ .

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

Etapa 17

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

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

Etapa 18

Multiplique ${(x^{2} - 2)}^{\frac{2}{3}}$ por $1$ .

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

Etapa 19

Para escrever ${(x^{2} - 2)}^{\frac{2}{3}}$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{3 {(x^{2} - 2)}^{\frac{1}{3}}}{3 {(x^{2} - 2)}^{\frac{1}{3}}}$ .

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

Etapa 20

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

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

Etapa 21

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

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

Etapa 22

Multiplique ${(x^{2} - 2)}^{\frac{2}{3}}$ por ${(x^{2} - 2)}^{\frac{1}{3}}$ somando os expoentes.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 22.1

Mova ${(x^{2} - 2)}^{\frac{1}{3}}$ .

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

Etapa 22.2

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

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

Etapa 22.3

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

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

Etapa 22.4

Some $1$ e $2$ .

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

Etapa 22.5

Divida $3$ por $3$ .

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

Etapa 23

Simplifique a expressão.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 23.1

Simplifique ${(x^{2} - 2)}^{1} \cdot 3$ .

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

Etapa 23.2

Mova $3$ para a esquerda de $x^{2} - 2$ .

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

Etapa 24

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

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

Etapa 25

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

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

Etapa 26

Simplifique a expressão.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 26.1

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

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

Etapa 26.2

Some $2$ e $1$ .

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

Etapa 27

Cancele o fator comum de $3$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 27.1

Cancele o fator comum.

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

Etapa 27.2

Reescreva a expressão.

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

Etapa 28

Simplifique.

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

Etapa 29

Simplifique.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 29.1

Aplique a propriedade distributiva.

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

Etapa 29.2

Aplique a propriedade distributiva.

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

Etapa 29.3

Aplique a propriedade distributiva.

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

Etapa 29.4

Simplifique o numerador.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 29.4.1

Multiplique $3$ por $- 2$ .

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

Etapa 29.4.2

Some $4 x^{2}$ e $3 x^{2}$ .

$\frac{7 x^{2} - 6}{x (3 x^{2}) + x (3 \cdot - 2)}$

Etapa 29.5

Combine os termos.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 29.5.1

Eleve $x$ à potência de $1$ .

$\frac{7 x^{2} - 6}{3 (x^{1} x^{2}) + x (3 \cdot - 2)}$

Etapa 29.5.2

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

$\frac{7 x^{2} - 6}{3 x^{1 + 2} + x (3 \cdot - 2)}$

Etapa 29.5.3

Some $1$ e $2$ .

$\frac{7 x^{2} - 6}{3 x^{3} + x (3 \cdot - 2)}$

Etapa 29.5.4

Multiplique $3$ por $- 2$ .

$\frac{7 x^{2} - 6}{3 x^{3} + x \cdot - 6}$

Etapa 29.5.5

Mova $- 6$ para a esquerda de $x$ .

$\frac{7 x^{2} - 6}{3 x^{3} - 6 x}$

Etapa 29.6

Fatore $3 x$ de $3 x^{3} - 6 x$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 29.6.1

Fatore $3 x$ de $3 x^{3}$ .

$\frac{7 x^{2} - 6}{3 x (x^{2}) - 6 x}$

Etapa 29.6.2

Fatore $3 x$ de $- 6 x$ .

$\frac{7 x^{2} - 6}{3 x (x^{2}) + 3 x (- 2)}$

Etapa 29.6.3

Fatore $3 x$ de $3 x (x^{2}) + 3 x (- 2)$ .

$\frac{7 x^{2} - 6}{3 x (x^{2} - 2)}$