Cálculo Exemplos

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

Etapa 1

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

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

Etapa 2

Avalie $\frac{d}{d x} [3 x]$ .

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Etapa 2.1

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

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

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 $n = 1$ .

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

Etapa 2.3

Multiplique $3$ por $1$ .

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

Etapa 3

Avalie $\frac{d}{d x} [- \frac{4}{\sqrt{x}}]$ .

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Etapa 3.1

Use $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescrever $\sqrt{x}$ como $x^{\frac{1}{2}}$ .

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

Etapa 3.2

Como $- 4$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- \frac{4}{x^{\frac{1}{2}}}$ em relação a $x$ é $- 4 \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}}]$ .

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

Etapa 3.3

Reescreva $\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}}$ como ${(x^{\frac{1}{2}})}^{- 1}$ .

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

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 $f (x) = x^{- 1}$ e $g (x) = x^{\frac{1}{2}}$ .

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Etapa 3.4.1

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

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

Etapa 3.4.2

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

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

Etapa 3.4.3

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

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

Etapa 3.5

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

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

Etapa 3.6

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

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Etapa 3.6.1

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

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

Etapa 3.6.2

Cancele o fator comum de $2$ .

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Etapa 3.6.2.1

Fatore $2$ de $- 2$ .

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

Etapa 3.6.2.2

Cancele o fator comum.

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

Etapa 3.6.2.3

Reescreva a expressão.

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

Etapa 3.7

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

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

Etapa 3.8

Combine $- 1$ e $\frac{2}{2}$ .

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

Etapa 3.9

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

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

Etapa 3.10

Simplifique o numerador.

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Etapa 3.10.1

Multiplique $- 1$ por $2$ .

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

Etapa 3.10.2

Subtraia $2$ de $1$ .

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

Etapa 3.11

Mova o número negativo para a frente da fração.

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

Etapa 3.12

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

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

Etapa 3.13

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

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

Etapa 3.14

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

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Etapa 3.14.1

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

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

Etapa 3.14.2

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

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

Etapa 3.14.3

Combine $- 1$ e $\frac{2}{2}$ .

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

Etapa 3.14.4

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

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

Etapa 3.14.5

Simplifique o numerador.

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Etapa 3.14.5.1

Multiplique $- 1$ por $2$ .

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

Etapa 3.14.5.2

Subtraia $2$ de $- 1$ .

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

Etapa 3.14.6

Mova o número negativo para a frente da fração.

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

Etapa 3.15

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

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

Etapa 3.16

Multiplique $- 1$ por $- 4$ .

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

Etapa 3.17

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

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

Etapa 3.18

Fatore $2$ de $4$ .

$3 + \frac{2 \cdot 2}{2 x^{\frac{3}{2}}} + \frac{d}{d x} [\frac{2}{x^{2}}]$

Etapa 3.19

Cancele os fatores comuns.

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Etapa 3.19.1

Fatore $2$ de $2 x^{\frac{3}{2}}$ .

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

Etapa 3.19.2

Cancele o fator comum.

$3 + \frac{2 \cdot 2}{2 x^{\frac{3}{2}}} + \frac{d}{d x} [\frac{2}{x^{2}}]$

Etapa 3.19.3

Reescreva a expressão.

$3 + \frac{2}{x^{\frac{3}{2}}} + \frac{d}{d x} [\frac{2}{x^{2}}]$

Etapa 4

Avalie $\frac{d}{d x} [\frac{2}{x^{2}}]$ .

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Etapa 4.1

Como $2$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $\frac{2}{x^{2}}$ em relação a $x$ é $2 \frac{d}{d x} [\frac{1}{x^{2}}]$ .

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

Etapa 4.2

Reescreva $\frac{1}{x^{2}}$ como ${(x^{2})}^{- 1}$ .

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

Etapa 4.3

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = x^{- 1}$ e $g (x) = x^{2}$ .

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Etapa 4.3.1

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

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

Etapa 4.3.2

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 $n = - 1$ .

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

Etapa 4.3.3

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

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

Etapa 4.4

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

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

Etapa 4.5

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

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Etapa 4.5.1

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

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

Etapa 4.5.2

Multiplique $2$ por $- 2$ .

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

Etapa 4.6

Multiplique $2$ por $- 1$ .

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

Etapa 4.7

Eleve $x$ à potência de $1$ .

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

Etapa 4.8

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

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

Etapa 4.9

Subtraia $4$ de $1$ .

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

Etapa 4.10

Multiplique $- 2$ por $2$ .

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

Etapa 5

Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

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

Etapa 6

Simplifique.

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Etapa 6.1

Combine os termos.

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Etapa 6.1.1

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

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

Etapa 6.1.2

Mova o número negativo para a frente da fração.

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

Etapa 6.2

Reordene os termos.

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