Cálculo Exemplos

$p (x) = \frac{x - 4}{x^{3} - 16 x}$

Etapa 1

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 $f (x) = x - 4$ e $g (x) = x^{3} - 16 x$ .

$\frac{(x^{3} - 16 x) \frac{d}{d x} [x - 4] - (x - 4) \frac{d}{d x} [x^{3} - 16 x]}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 2

Diferencie.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 2.1

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

$\frac{(x^{3} - 16 x) (\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 4]) - (x - 4) \frac{d}{d x} [x^{3} - 16 x]}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 2.2

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

$\frac{(x^{3} - 16 x) (1 + \frac{d}{d x} [- 4]) - (x - 4) \frac{d}{d x} [x^{3} - 16 x]}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 2.3

Como $- 4$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- 4$ em relação a $x$ é $0$ .

$\frac{(x^{3} - 16 x) (1 + 0) - (x - 4) \frac{d}{d x} [x^{3} - 16 x]}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 2.4

Simplifique a expressão.

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Etapa 2.4.1

Some $1$ e $0$ .

$\frac{(x^{3} - 16 x) \cdot 1 - (x - 4) \frac{d}{d x} [x^{3} - 16 x]}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 2.4.2

Multiplique $x^{3} - 16 x$ por $1$ .

$\frac{x^{3} - 16 x - (x - 4) \frac{d}{d x} [x^{3} - 16 x]}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 2.5

De acordo com a regra da soma, a derivada de $x^{3} - 16 x$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [x^{3}] + \frac{d}{d x} [- 16 x]$ .

$\frac{x^{3} - 16 x - (x - 4) (\frac{d}{d x} [x^{3}] + \frac{d}{d x} [- 16 x])}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 2.6

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

$\frac{x^{3} - 16 x - (x - 4) (3 x^{2} + \frac{d}{d x} [- 16 x])}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 2.7

Como $- 16$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- 16 x$ em relação a $x$ é $- 16 \frac{d}{d x} [x]$ .

$\frac{x^{3} - 16 x - (x - 4) (3 x^{2} - 16 \frac{d}{d x} [x])}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 2.8

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

$\frac{x^{3} - 16 x - (x - 4) (3 x^{2} - 16 \cdot 1)}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 2.9

Multiplique $- 16$ por $1$ .

$\frac{x^{3} - 16 x - (x - 4) (3 x^{2} - 16)}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 3

Simplifique.

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Etapa 3.1

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{x^{3} - 16 x + (- x - - 4) (3 x^{2} - 16)}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 3.2

Simplifique o numerador.

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Etapa 3.2.1

Simplifique cada termo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.2.1.1

Multiplique $- 1$ por $- 4$ .

$\frac{x^{3} - 16 x + (- x + 4) (3 x^{2} - 16)}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 3.2.1.2

Expanda $(- x + 4) (3 x^{2} - 16)$ usando o método FOIL.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.2.1.2.1

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{x^{3} - 16 x - x (3 x^{2} - 16) + 4 (3 x^{2} - 16)}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 3.2.1.2.2

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{x^{3} - 16 x - x (3 x^{2}) - x \cdot - 16 + 4 (3 x^{2} - 16)}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 3.2.1.2.3

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{x^{3} - 16 x - x (3 x^{2}) - x \cdot - 16 + 4 (3 x^{2}) + 4 \cdot - 16}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 3.2.1.3

Simplifique cada termo.

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Etapa 3.2.1.3.1

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$\frac{x^{3} - 16 x - 1 \cdot 3 x \cdot x^{2} - x \cdot - 16 + 4 (3 x^{2}) + 4 \cdot - 16}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 3.2.1.3.2

Multiplique $x$ por $x^{2}$ somando os expoentes.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.2.1.3.2.1

Mova $x^{2}$ .

$\frac{x^{3} - 16 x - 1 \cdot 3 (x^{2} x) - x \cdot - 16 + 4 (3 x^{2}) + 4 \cdot - 16}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 3.2.1.3.2.2

Multiplique $x^{2}$ por $x$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.2.1.3.2.2.1

Eleve $x$ à potência de $1$ .

$\frac{x^{3} - 16 x - 1 \cdot 3 (x^{2} x^{1}) - x \cdot - 16 + 4 (3 x^{2}) + 4 \cdot - 16}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 3.2.1.3.2.2.2

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

$\frac{x^{3} - 16 x - 1 \cdot 3 x^{2 + 1} - x \cdot - 16 + 4 (3 x^{2}) + 4 \cdot - 16}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 3.2.1.3.2.3

Some $2$ e $1$ .

$\frac{x^{3} - 16 x - 1 \cdot 3 x^{3} - x \cdot - 16 + 4 (3 x^{2}) + 4 \cdot - 16}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 3.2.1.3.3

Multiplique $- 1$ por $3$ .

$\frac{x^{3} - 16 x - 3 x^{3} - x \cdot - 16 + 4 (3 x^{2}) + 4 \cdot - 16}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 3.2.1.3.4

Multiplique $- 16$ por $- 1$ .

$\frac{x^{3} - 16 x - 3 x^{3} + 16 x + 4 (3 x^{2}) + 4 \cdot - 16}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 3.2.1.3.5

Multiplique $3$ por $4$ .

$\frac{x^{3} - 16 x - 3 x^{3} + 16 x + 12 x^{2} + 4 \cdot - 16}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 3.2.1.3.6

Multiplique $4$ por $- 16$ .

$\frac{x^{3} - 16 x - 3 x^{3} + 16 x + 12 x^{2} - 64}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 3.2.2

Combine os termos opostos em $x^{3} - 16 x - 3 x^{3} + 16 x + 12 x^{2} - 64$ .

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Etapa 3.2.2.1

Some $- 16 x$ e $16 x$ .

$\frac{x^{3} - 3 x^{3} + 0 + 12 x^{2} - 64}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 3.2.2.2

Some $x^{3} - 3 x^{3}$ e $0$ .

$\frac{x^{3} - 3 x^{3} + 12 x^{2} - 64}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 3.2.3

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

$\frac{- 2 x^{3} + 12 x^{2} - 64}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 3.3

Fatore $2$ de $- 2 x^{3} + 12 x^{2} - 64$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.3.1

Fatore $2$ de $- 2 x^{3}$ .

$\frac{2 (- x^{3}) + 12 x^{2} - 64}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 3.3.2

Fatore $2$ de $12 x^{2}$ .

$\frac{2 (- x^{3}) + 2 (6 x^{2}) - 64}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 3.3.3

Fatore $2$ de $- 64$ .

$\frac{2 (- x^{3}) + 2 (6 x^{2}) + 2 (- 32)}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 3.3.4

Fatore $2$ de $2 (- x^{3}) + 2 (6 x^{2})$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2}) + 2 (- 32)}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 3.3.5

Fatore $2$ de $2 (- x^{3} + 6 x^{2}) + 2 (- 32)$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{{(x^{3} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 3.4

Simplifique o denominador.

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Etapa 3.4.1

Fatore $x$ de $x^{3} - 16 x$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.4.1.1

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

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{{(x \cdot x^{2} - 16 x)}^{2}}$

Etapa 3.4.1.2

Fatore $x$ de $- 16 x$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{{(x \cdot x^{2} + x \cdot - 16)}^{2}}$

Etapa 3.4.1.3

Fatore $x$ de $x \cdot x^{2} + x \cdot - 16$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{{(x (x^{2} - 16))}^{2}}$

Etapa 3.4.2

Reescreva $16$ como $4^{2}$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{{(x (x^{2} - 4^{2}))}^{2}}$

Etapa 3.4.3

Como os dois termos são quadrados perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de quadrados, $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ em que $a = x$ e $b = 4$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{{(x (x + 4) (x - 4))}^{2}}$

Etapa 3.4.4

Aplique a regra do produto a $x (x + 4) (x - 4)$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{{(x (x + 4))}^{2} {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.5

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{{(x \cdot x + x \cdot 4)}^{2} {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.6

Multiplique $x$ por $x$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{{(x^{2} + x \cdot 4)}^{2} {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.7

Mova $4$ para a esquerda de $x$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{{(x^{2} + 4 \cdot x)}^{2} {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.8

Reescreva ${(x^{2} + 4 x)}^{2}$ como $(x^{2} + 4 x) (x^{2} + 4 x)$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{(x^{2} + 4 x) (x^{2} + 4 x) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.9

Expanda $(x^{2} + 4 x) (x^{2} + 4 x)$ usando o método FOIL.

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Etapa 3.4.9.1

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{(x^{2} (x^{2} + 4 x) + 4 x (x^{2} + 4 x)) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.9.2

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{(x^{2} x^{2} + x^{2} (4 x) + 4 x (x^{2} + 4 x)) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.9.3

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{(x^{2} x^{2} + x^{2} (4 x) + 4 x \cdot x^{2} + 4 x (4 x)) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.10

Simplifique e combine termos semelhantes.

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Etapa 3.4.10.1

Simplifique cada termo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.4.10.1.1

Multiplique $x^{2}$ por $x^{2}$ somando os expoentes.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.4.10.1.1.1

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

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{(x^{2 + 2} + x^{2} (4 x) + 4 x \cdot x^{2} + 4 x (4 x)) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.10.1.1.2

Some $2$ e $2$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{(x^{4} + x^{2} (4 x) + 4 x \cdot x^{2} + 4 x (4 x)) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.10.1.2

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{(x^{4} + 4 x^{2} x + 4 x \cdot x^{2} + 4 x (4 x)) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.10.1.3

Multiplique $x^{2}$ por $x$ somando os expoentes.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.4.10.1.3.1

Mova $x$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{(x^{4} + 4 (x \cdot x^{2}) + 4 x \cdot x^{2} + 4 x (4 x)) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.10.1.3.2

Multiplique $x$ por $x^{2}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.4.10.1.3.2.1

Eleve $x$ à potência de $1$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{(x^{4} + 4 (x^{1} x^{2}) + 4 x \cdot x^{2} + 4 x (4 x)) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.10.1.3.2.2

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

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{(x^{4} + 4 x^{1 + 2} + 4 x \cdot x^{2} + 4 x (4 x)) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.10.1.3.3

Some $1$ e $2$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{(x^{4} + 4 x^{3} + 4 x \cdot x^{2} + 4 x (4 x)) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.10.1.4

Multiplique $x$ por $x^{2}$ somando os expoentes.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.4.10.1.4.1

Mova $x^{2}$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{(x^{4} + 4 x^{3} + 4 (x^{2} x) + 4 x (4 x)) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.10.1.4.2

Multiplique $x^{2}$ por $x$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.4.10.1.4.2.1

Eleve $x$ à potência de $1$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{(x^{4} + 4 x^{3} + 4 (x^{2} x^{1}) + 4 x (4 x)) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.10.1.4.2.2

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

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{(x^{4} + 4 x^{3} + 4 x^{2 + 1} + 4 x (4 x)) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.10.1.4.3

Some $2$ e $1$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{(x^{4} + 4 x^{3} + 4 x^{3} + 4 x (4 x)) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.10.1.5

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{(x^{4} + 4 x^{3} + 4 x^{3} + 4 \cdot 4 x \cdot x) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.10.1.6

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

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.4.10.1.6.1

Mova $x$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{(x^{4} + 4 x^{3} + 4 x^{3} + 4 \cdot 4 (x \cdot x)) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.10.1.6.2

Multiplique $x$ por $x$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{(x^{4} + 4 x^{3} + 4 x^{3} + 4 \cdot 4 x^{2}) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.10.1.7

Multiplique $4$ por $4$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{(x^{4} + 4 x^{3} + 4 x^{3} + 16 x^{2}) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.10.2

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

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{(x^{4} + 8 x^{3} + 16 x^{2}) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.11

Fatore $x^{2}$ de $x^{4} + 8 x^{3} + 16 x^{2}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.4.11.1

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

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{(x^{2} x^{2} + 8 x^{3} + 16 x^{2}) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.11.2

Fatore $x^{2}$ de $8 x^{3}$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{(x^{2} x^{2} + x^{2} (8 x) + 16 x^{2}) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.11.3

Fatore $x^{2}$ de $16 x^{2}$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{(x^{2} x^{2} + x^{2} (8 x) + x^{2} \cdot 16) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.11.4

Fatore $x^{2}$ de $x^{2} x^{2} + x^{2} (8 x)$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{(x^{2} (x^{2} + 8 x) + x^{2} \cdot 16) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.11.5

Fatore $x^{2}$ de $x^{2} (x^{2} + 8 x) + x^{2} \cdot 16$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{x^{2} (x^{2} + 8 x + 16) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.12

Fatore usando a regra do quadrado perfeito.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.4.12.1

Reescreva $16$ como $4^{2}$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{x^{2} (x^{2} + 8 x + 4^{2}) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.12.2

Verifique se o termo do meio é duas vezes o produto dos números ao quadrado no primeiro e no terceiro termos.

$8 x = 2 \cdot x \cdot 4$

Etapa 3.4.12.3

Reescreva o polinômio.

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{x^{2} (x^{2} + 2 \cdot x \cdot 4 + 4^{2}) {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.4.12.4

Fatore usando a regra do trinômio quadrado perfeito $a^{2} + 2 a b + b^{2} = {(a + b)}^{2}$ , em que $a = x$ e $b = 4$ .

$\frac{2 (- x^{3} + 6 x^{2} - 32)}{x^{2} {(x + 4)}^{2} {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.5

Fatore $- 1$ de $- x^{3}$ .

$\frac{2 (- (x^{3}) + 6 x^{2} - 32)}{x^{2} {(x + 4)}^{2} {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.6

Fatore $- 1$ de $6 x^{2}$ .

$\frac{2 (- (x^{3}) - (- 6 x^{2}) - 32)}{x^{2} {(x + 4)}^{2} {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.7

Fatore $- 1$ de $- (x^{3}) - (- 6 x^{2})$ .

$\frac{2 (- (x^{3} - 6 x^{2}) - 32)}{x^{2} {(x + 4)}^{2} {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.8

Reescreva $- 32$ como $- 1 (32)$ .

$\frac{2 (- (x^{3} - 6 x^{2}) - 1 (32))}{x^{2} {(x + 4)}^{2} {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.9

Fatore $- 1$ de $- (x^{3} - 6 x^{2}) - 1 (32)$ .

$\frac{2 (- (x^{3} - 6 x^{2} + 32))}{x^{2} {(x + 4)}^{2} {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.10

Reescreva $- (x^{3} - 6 x^{2} + 32)$ como $- 1 (x^{3} - 6 x^{2} + 32)$ .

$\frac{2 (- 1 (x^{3} - 6 x^{2} + 32))}{x^{2} {(x + 4)}^{2} {(x - 4)}^{2}}$

Etapa 3.11

Mova o número negativo para a frente da fração.

$- \frac{2 (x^{3} - 6 x^{2} + 32)}{x^{2} {(x + 4)}^{2} {(x - 4)}^{2}}$