Cálculo Exemplos

$y = 4 \tan (2 x) - \sin^{3} (5 x)$

Etapa 1

Encontre a primeira derivada.

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Etapa 1.1

De acordo com a regra da soma, a derivada de $4 \tan (2 x) - \sin^{3} (5 x)$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [4 \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [- \sin^{3} (5 x)]$ .

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

Etapa 1.2

Avalie $\frac{d}{d x} [4 \tan (2 x)]$ .

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Etapa 1.2.1

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

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

Etapa 1.2.2

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

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Etapa 1.2.2.1

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

$4 (\frac{d}{d u_{1}} [\tan (u_{1})] \frac{d}{d x} [2 x]) + \frac{d}{d x} [- \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 1.2.2.2

A derivada de $\tan (u_{1})$ em relação a $u_{1}$ é $\sec^{2} (u_{1})$ .

$4 (\sec^{2} (u_{1}) \frac{d}{d x} [2 x]) + \frac{d}{d x} [- \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 1.2.2.3

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

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

Etapa 1.2.3

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

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

Etapa 1.2.4

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

$4 (\sec^{2} (2 x) (2 \cdot 1)) + \frac{d}{d x} [- \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 1.2.5

Multiplique $2$ por $1$ .

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

Etapa 1.2.6

Mova $2$ para a esquerda de $\sec^{2} (2 x)$ .

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

Etapa 1.2.7

Multiplique $2$ por $4$ .

$8 \sec^{2} (2 x) + \frac{d}{d x} [- \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 1.3

Avalie $\frac{d}{d x} [- \sin^{3} (5 x)]$ .

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Etapa 1.3.1

Como $- 1$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- \sin^{3} (5 x)$ em relação a $x$ é $- \frac{d}{d x} [\sin^{3} (5 x)]$ .

$8 \sec^{2} (2 x) - \frac{d}{d x} [\sin^{3} (5 x)]$

Etapa 1.3.2

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = x^{3}$ e $g (x) = \sin (5 x)$ .

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Etapa 1.3.2.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{2}$ como $\sin (5 x)$ .

$8 \sec^{2} (2 x) - (\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{3}] \frac{d}{d x} [\sin (5 x)])$

Etapa 1.3.2.2

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 $n = 3$ .

$8 \sec^{2} (2 x) - (3 {u_{2}}^{2} \frac{d}{d x} [\sin (5 x)])$

Etapa 1.3.2.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{2}$ por $\sin (5 x)$ .

$8 \sec^{2} (2 x) - (3 \sin^{2} (5 x) \frac{d}{d x} [\sin (5 x)])$

Etapa 1.3.3

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = \sin (x)$ e $g (x) = 5 x$ .

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Etapa 1.3.3.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{3}$ como $5 x$ .

$8 \sec^{2} (2 x) - (3 \sin^{2} (5 x) (\frac{d}{d u_{3}} [\sin (u_{3})] \frac{d}{d x} [5 x]))$

Etapa 1.3.3.2

A derivada de $\sin (u_{3})$ em relação a $u_{3}$ é $\cos (u_{3})$ .

$8 \sec^{2} (2 x) - (3 \sin^{2} (5 x) (\cos (u_{3}) \frac{d}{d x} [5 x]))$

Etapa 1.3.3.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{3}$ por $5 x$ .

$8 \sec^{2} (2 x) - (3 \sin^{2} (5 x) (\cos (5 x) \frac{d}{d x} [5 x]))$

Etapa 1.3.4

Como $5$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $5 x$ em relação a $x$ é $5 \frac{d}{d x} [x]$ .

$8 \sec^{2} (2 x) - (3 \sin^{2} (5 x) (\cos (5 x) (5 \frac{d}{d x} [x])))$

Etapa 1.3.5

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

$8 \sec^{2} (2 x) - (3 \sin^{2} (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)))$

Etapa 1.3.6

Multiplique $5$ por $1$ .

$8 \sec^{2} (2 x) - (3 \sin^{2} (5 x) (\cos (5 x) \cdot 5))$

Etapa 1.3.7

Mova $5$ para a esquerda de $\cos (5 x)$ .

$8 \sec^{2} (2 x) - (3 \sin^{2} (5 x) (5 \cdot \cos (5 x)))$

Etapa 1.3.8

Multiplique $5$ por $3$ .

$8 \sec^{2} (2 x) - (15 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x))$

Etapa 1.3.9

Multiplique $15$ por $- 1$ .

$8 \sec^{2} (2 x) - 15 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x)$

Etapa 1.4

Reordene os termos.

$f' (x) = - 15 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + 8 \sec^{2} (2 x)$

Etapa 2

Encontre a segunda derivada.

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Etapa 2.1

De acordo com a regra da soma, a derivada de $- 15 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + 8 \sec^{2} (2 x)$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [- 15 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x)] + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$ .

$\frac{d}{d x} [- 15 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x)] + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2

Avalie $\frac{d}{d x} [- 15 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x)]$ .

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Etapa 2.2.1

Como $- 15$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- 15 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x)$ em relação a $x$ é $- 15 \frac{d}{d x} [\sin^{2} (5 x) \cos (5 x)]$ .

$- 15 \frac{d}{d x} [\sin^{2} (5 x) \cos (5 x)] + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.2

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 $f (x) = \sin^{2} (5 x)$ e $g (x) = \cos (5 x)$ .

$- 15 (\sin^{2} (5 x) \frac{d}{d x} [\cos (5 x)] + \cos (5 x) \frac{d}{d x} [\sin^{2} (5 x)]) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.3

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = \cos (x)$ e $g (x) = 5 x$ .

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Etapa 2.2.3.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{1}$ como $5 x$ .

$- 15 (\sin^{2} (5 x) (\frac{d}{d u_{1}} [\cos (u_{1})] \frac{d}{d x} [5 x]) + \cos (5 x) \frac{d}{d x} [\sin^{2} (5 x)]) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.3.2

A derivada de $\cos (u_{1})$ em relação a $u_{1}$ é $- \sin (u_{1})$ .

$- 15 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (u_{1}) \frac{d}{d x} [5 x]) + \cos (5 x) \frac{d}{d x} [\sin^{2} (5 x)]) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.3.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{1}$ por $5 x$ .

$- 15 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (5 x) \frac{d}{d x} [5 x]) + \cos (5 x) \frac{d}{d x} [\sin^{2} (5 x)]) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.4

Como $5$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $5 x$ em relação a $x$ é $5 \frac{d}{d x} [x]$ .

$- 15 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (5 x) (5 \frac{d}{d x} [x])) + \cos (5 x) \frac{d}{d x} [\sin^{2} (5 x)]) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.5

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

$- 15 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)) + \cos (5 x) \frac{d}{d x} [\sin^{2} (5 x)]) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.6

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = x^{2}$ e $g (x) = \sin (5 x)$ .

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Etapa 2.2.6.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{2}$ como $\sin (5 x)$ .

$- 15 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)) + \cos (5 x) (\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{2}] \frac{d}{d x} [\sin (5 x)])) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.6.2

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 $n = 2$ .

$- 15 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)) + \cos (5 x) (2 u_{2} \frac{d}{d x} [\sin (5 x)])) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.6.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{2}$ por $\sin (5 x)$ .

$- 15 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)) + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) \frac{d}{d x} [\sin (5 x)])) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.7

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = \sin (x)$ e $g (x) = 5 x$ .

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Etapa 2.2.7.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{3}$ como $5 x$ .

$- 15 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)) + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\frac{d}{d u_{3}} [\sin (u_{3})] \frac{d}{d x} [5 x]))) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.7.2

A derivada de $\sin (u_{3})$ em relação a $u_{3}$ é $\cos (u_{3})$ .

$- 15 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)) + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\cos (u_{3}) \frac{d}{d x} [5 x]))) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.7.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{3}$ por $5 x$ .

$- 15 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)) + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\cos (5 x) \frac{d}{d x} [5 x]))) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.8

Como $5$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $5 x$ em relação a $x$ é $5 \frac{d}{d x} [x]$ .

$- 15 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)) + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\cos (5 x) (5 \frac{d}{d x} [x])))) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.9

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

$- 15 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)) + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.10

Multiplique $5$ por $1$ .

$- 15 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (5 x) \cdot 5) + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.11

Multiplique $5$ por $- 1$ .

$- 15 (\sin^{2} (5 x) (- 5 \sin (5 x)) + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.12

Multiplique $\sin^{2} (5 x)$ por $\sin (5 x)$ somando os expoentes.

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Etapa 2.2.12.1

Mova $\sin (5 x)$ .

$- 15 (\sin (5 x) \sin^{2} (5 x) \cdot - 5 + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.12.2

Multiplique $\sin (5 x)$ por $\sin^{2} (5 x)$ .

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Etapa 2.2.12.2.1

Eleve $\sin (5 x)$ à potência de $1$ .

$- 15 (\sin^{1} (5 x) \sin^{2} (5 x) \cdot - 5 + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.12.2.2

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

$- 15 ({\sin (5 x)}^{1 + 2} \cdot - 5 + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.12.3

Some $1$ e $2$ .

$- 15 (\sin^{3} (5 x) \cdot - 5 + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.13

Mova $- 5$ para a esquerda de $\sin^{3} (5 x)$ .

$- 15 (- 5 \cdot \sin^{3} (5 x) + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.14

Multiplique $5$ por $1$ .

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x) + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\cos (5 x) \cdot 5))) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.15

Mova $5$ para a esquerda de $\cos (5 x)$ .

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x) + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (5 \cdot \cos (5 x)))) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.16

Multiplique $5$ por $2$ .

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x) + \cos (5 x) (10 \sin (5 x) \cos (5 x))) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.17

Eleve $\cos (5 x)$ à potência de $1$ .

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) (\cos^{1} (5 x) \cos (5 x))) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.18

Eleve $\cos (5 x)$ à potência de $1$ .

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) (\cos^{1} (5 x) \cos^{1} (5 x))) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.19

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

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) {\cos (5 x)}^{1 + 1}) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.2.20

Some $1$ e $1$ .

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + \frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.3

Avalie $\frac{d}{d x} [8 \sec^{2} (2 x)]$ .

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Etapa 2.3.1

Como $8$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $8 \sec^{2} (2 x)$ em relação a $x$ é $8 \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x)]$ .

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 8 \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x)]$

Etapa 2.3.2

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

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Etapa 2.3.2.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{4}$ como $\sec (2 x)$ .

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 8 (\frac{d}{d u_{4}} [{u_{4}}^{2}] \frac{d}{d x} [\sec (2 x)])$

Etapa 2.3.2.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d u_{4}} [{u_{4}}^{n}]$ é $n {u_{4}}^{n - 1}$ , em que $n = 2$ .

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 8 (2 u_{4} \frac{d}{d x} [\sec (2 x)])$

Etapa 2.3.2.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{4}$ por $\sec (2 x)$ .

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 8 (2 \sec (2 x) \frac{d}{d x} [\sec (2 x)])$

Etapa 2.3.3

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

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Etapa 2.3.3.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{5}$ como $2 x$ .

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 8 (2 \sec (2 x) (\frac{d}{d u_{5}} [\sec (u_{5})] \frac{d}{d x} [2 x]))$

Etapa 2.3.3.2

A derivada de $\sec (u_{5})$ em relação a $u_{5}$ é $\sec (u_{5}) \tan (u_{5})$ .

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 8 (2 \sec (2 x) (\sec (u_{5}) \tan (u_{5}) \frac{d}{d x} [2 x]))$

Etapa 2.3.3.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{5}$ por $2 x$ .

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 8 (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) \frac{d}{d x} [2 x]))$

Etapa 2.3.4

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

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 8 (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) (2 \frac{d}{d x} [x])))$

Etapa 2.3.5

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

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 8 (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) (2 \cdot 1)))$

Etapa 2.3.6

Multiplique $2$ por $1$ .

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 8 (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) \cdot 2))$

Etapa 2.3.7

Mova $2$ para a esquerda de $\sec (2 x) \tan (2 x)$ .

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 8 (2 \sec (2 x) (2 \cdot (\sec (2 x) \tan (2 x))))$

Etapa 2.3.8

Multiplique $2$ por $2$ .

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 8 (4 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x)))$

Etapa 2.3.9

Eleve $\sec (2 x)$ à potência de $1$ .

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 8 (4 (\sec^{1} (2 x) \sec (2 x)) \tan (2 x))$

Etapa 2.3.10

Eleve $\sec (2 x)$ à potência de $1$ .

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 8 (4 (\sec^{1} (2 x) \sec^{1} (2 x)) \tan (2 x))$

Etapa 2.3.11

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

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 8 (4 {\sec (2 x)}^{1 + 1} \tan (2 x))$

Etapa 2.3.12

Some $1$ e $1$ .

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 8 (4 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x))$

Etapa 2.3.13

Multiplique $4$ por $8$ .

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)$

Etapa 2.4

Simplifique.

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Etapa 2.4.1

Aplique a propriedade distributiva.

$- 15 (- 5 \sin^{3} (5 x)) - 15 (10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)$

Etapa 2.4.2

Combine os termos.

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Etapa 2.4.2.1

Multiplique $- 5$ por $- 15$ .

$75 \sin^{3} (5 x) - 15 (10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)$

Etapa 2.4.2.2

Multiplique $10$ por $- 15$ .

$75 \sin^{3} (5 x) - 150 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x) + 32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)$

Etapa 2.4.3

Reordene os termos.

$- 150 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x) + 75 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 2.4.4

Simplifique cada termo.

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Etapa 2.4.4.1

Reescreva $\sec (2 x)$ em termos de senos e cossenos.

$- 150 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 32 {(\frac{1}{\cos (2 x)})}^{2} \tan (2 x) + 75 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 2.4.4.2

Aplique a regra do produto a $\frac{1}{\cos (2 x)}$ .

$- 150 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 32 \frac{1^{2}}{\cos^{2} (2 x)} \tan (2 x) + 75 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 2.4.4.3

Um elevado a qualquer potência é um.

$- 150 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 32 \frac{1}{\cos^{2} (2 x)} \tan (2 x) + 75 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 2.4.4.4

Combine $32$ e $\frac{1}{\cos^{2} (2 x)}$ .

$- 150 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{32}{\cos^{2} (2 x)} \tan (2 x) + 75 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 2.4.4.5

Reescreva $\tan (2 x)$ em termos de senos e cossenos.

$- 150 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{32}{\cos^{2} (2 x)} \cdot \frac{\sin (2 x)}{\cos (2 x)} + 75 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 2.4.4.6

Combine.

$- 150 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{32 \sin (2 x)}{\cos^{2} (2 x) \cos (2 x)} + 75 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 2.4.4.7

Multiplique $\cos^{2} (2 x)$ por $\cos (2 x)$ somando os expoentes.

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Etapa 2.4.4.7.1

Multiplique $\cos^{2} (2 x)$ por $\cos (2 x)$ .

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Etapa 2.4.4.7.1.1

Eleve $\cos (2 x)$ à potência de $1$ .

$- 150 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{32 \sin (2 x)}{\cos^{2} (2 x) \cos^{1} (2 x)} + 75 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 2.4.4.7.1.2

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

$- 150 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{32 \sin (2 x)}{{\cos (2 x)}^{2 + 1}} + 75 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 2.4.4.7.2

Some $2$ e $1$ .

$- 150 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{32 \sin (2 x)}{\cos^{3} (2 x)} + 75 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 2.4.5

Simplifique cada termo.

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Etapa 2.4.5.1

Fatore $\cos (2 x)$ de $\cos^{3} (2 x)$ .

$- 150 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{32 \sin (2 x)}{\cos (2 x) \cos^{2} (2 x)} + 75 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 2.4.5.2

Separe as frações.

$- 150 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{32}{\cos^{2} (2 x)} \cdot \frac{\sin (2 x)}{\cos (2 x)} + 75 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 2.4.5.3

Converta de $\frac{\sin (2 x)}{\cos (2 x)}$ em $\tan (2 x)$ .

$- 150 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{32}{\cos^{2} (2 x)} \tan (2 x) + 75 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 2.4.5.4

Multiplique por $1$ .

$- 150 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{32}{\cos^{2} (2 x) \cdot 1} \tan (2 x) + 75 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 2.4.5.5

Separe as frações.

$- 150 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{32}{1} \cdot \frac{1}{\cos^{2} (2 x)} \tan (2 x) + 75 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 2.4.5.6

Converta de $\frac{1}{\cos^{2} (2 x)}$ em $\sec^{2} (2 x)$ .

$- 150 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{32}{1} \sec^{2} (2 x) \tan (2 x) + 75 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 2.4.5.7

Divida $32$ por $1$ .

$f'' (x) = - 150 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x) + 75 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 3

Encontre a terceira derivada.

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Etapa 3.1

De acordo com a regra da soma, a derivada de $- 150 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x) + 75 \sin^{3} (5 x)$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [- 150 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x)] + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$ .

$\frac{d}{d x} [- 150 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x)] + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2

Avalie $\frac{d}{d x} [- 150 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x)]$ .

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Etapa 3.2.1

Como $- 150$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- 150 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x)$ em relação a $x$ é $- 150 \frac{d}{d x} [\cos^{2} (5 x) \sin (5 x)]$ .

$- 150 \frac{d}{d x} [\cos^{2} (5 x) \sin (5 x)] + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.2

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 $f (x) = \cos^{2} (5 x)$ e $g (x) = \sin (5 x)$ .

$- 150 (\cos^{2} (5 x) \frac{d}{d x} [\sin (5 x)] + \sin (5 x) \frac{d}{d x} [\cos^{2} (5 x)]) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.3

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = \sin (x)$ e $g (x) = 5 x$ .

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Etapa 3.2.3.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{1}$ como $5 x$ .

$- 150 (\cos^{2} (5 x) (\frac{d}{d u_{1}} [\sin (u_{1})] \frac{d}{d x} [5 x]) + \sin (5 x) \frac{d}{d x} [\cos^{2} (5 x)]) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.3.2

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

$- 150 (\cos^{2} (5 x) (\cos (u_{1}) \frac{d}{d x} [5 x]) + \sin (5 x) \frac{d}{d x} [\cos^{2} (5 x)]) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.3.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{1}$ por $5 x$ .

$- 150 (\cos^{2} (5 x) (\cos (5 x) \frac{d}{d x} [5 x]) + \sin (5 x) \frac{d}{d x} [\cos^{2} (5 x)]) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.4

Como $5$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $5 x$ em relação a $x$ é $5 \frac{d}{d x} [x]$ .

$- 150 (\cos^{2} (5 x) (\cos (5 x) (5 \frac{d}{d x} [x])) + \sin (5 x) \frac{d}{d x} [\cos^{2} (5 x)]) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.5

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

$- 150 (\cos^{2} (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)) + \sin (5 x) \frac{d}{d x} [\cos^{2} (5 x)]) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.6

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = x^{2}$ e $g (x) = \cos (5 x)$ .

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Etapa 3.2.6.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{2}$ como $\cos (5 x)$ .

$- 150 (\cos^{2} (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)) + \sin (5 x) (\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{2}] \frac{d}{d x} [\cos (5 x)])) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.6.2

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 $n = 2$ .

$- 150 (\cos^{2} (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)) + \sin (5 x) (2 u_{2} \frac{d}{d x} [\cos (5 x)])) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.6.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{2}$ por $\cos (5 x)$ .

$- 150 (\cos^{2} (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)) + \sin (5 x) (2 \cos (5 x) \frac{d}{d x} [\cos (5 x)])) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.7

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = \cos (x)$ e $g (x) = 5 x$ .

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Etapa 3.2.7.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{3}$ como $5 x$ .

$- 150 (\cos^{2} (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)) + \sin (5 x) (2 \cos (5 x) (\frac{d}{d u_{3}} [\cos (u_{3})] \frac{d}{d x} [5 x]))) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.7.2

A derivada de $\cos (u_{3})$ em relação a $u_{3}$ é $- \sin (u_{3})$ .

$- 150 (\cos^{2} (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)) + \sin (5 x) (2 \cos (5 x) (- \sin (u_{3}) \frac{d}{d x} [5 x]))) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.7.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{3}$ por $5 x$ .

$- 150 (\cos^{2} (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)) + \sin (5 x) (2 \cos (5 x) (- \sin (5 x) \frac{d}{d x} [5 x]))) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.8

Como $5$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $5 x$ em relação a $x$ é $5 \frac{d}{d x} [x]$ .

$- 150 (\cos^{2} (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)) + \sin (5 x) (2 \cos (5 x) (- \sin (5 x) (5 \frac{d}{d x} [x])))) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.9

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

$- 150 (\cos^{2} (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)) + \sin (5 x) (2 \cos (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.10

Multiplique $5$ por $1$ .

$- 150 (\cos^{2} (5 x) (\cos (5 x) \cdot 5) + \sin (5 x) (2 \cos (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.11

Mova $5$ para a esquerda de $\cos (5 x)$ .

$- 150 (\cos^{2} (5 x) (5 \cdot \cos (5 x)) + \sin (5 x) (2 \cos (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.12

Multiplique $\cos^{2} (5 x)$ por $\cos (5 x)$ somando os expoentes.

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Etapa 3.2.12.1

Mova $\cos (5 x)$ .

$- 150 (\cos (5 x) \cos^{2} (5 x) \cdot 5 + \sin (5 x) (2 \cos (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.12.2

Multiplique $\cos (5 x)$ por $\cos^{2} (5 x)$ .

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Etapa 3.2.12.2.1

Eleve $\cos (5 x)$ à potência de $1$ .

$- 150 (\cos^{1} (5 x) \cos^{2} (5 x) \cdot 5 + \sin (5 x) (2 \cos (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.12.2.2

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

$- 150 ({\cos (5 x)}^{1 + 2} \cdot 5 + \sin (5 x) (2 \cos (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.12.3

Some $1$ e $2$ .

$- 150 (\cos^{3} (5 x) \cdot 5 + \sin (5 x) (2 \cos (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.13

Mova $5$ para a esquerda de $\cos^{3} (5 x)$ .

$- 150 (5 \cdot \cos^{3} (5 x) + \sin (5 x) (2 \cos (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.14

Multiplique $5$ por $1$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) + \sin (5 x) (2 \cos (5 x) (- \sin (5 x) \cdot 5))) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.15

Multiplique $5$ por $- 1$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) + \sin (5 x) (2 \cos (5 x) (- 5 \sin (5 x)))) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.16

Multiplique $- 5$ por $2$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) + \sin (5 x) (- 10 \cos (5 x) \sin (5 x))) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.17

Eleve $\sin (5 x)$ à potência de $1$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) (\sin^{1} (5 x) \sin (5 x))) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.18

Eleve $\sin (5 x)$ à potência de $1$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) (\sin^{1} (5 x) \sin^{1} (5 x))) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.19

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

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) {\sin (5 x)}^{1 + 1}) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.2.20

Some $1$ e $1$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + \frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3

Avalie $\frac{d}{d x} [32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)]$ .

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Etapa 3.3.1

Como $32$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $32 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x)$ em relação a $x$ é $32 \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x) \tan (2 x)]$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x) \tan (2 x)] + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.2

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 $f (x) = \sec^{2} (2 x)$ e $g (x) = \tan (2 x)$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (\sec^{2} (2 x) \frac{d}{d x} [\tan (2 x)] + \tan (2 x) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x)]) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.3

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

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Etapa 3.3.3.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{4}$ como $2 x$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (\sec^{2} (2 x) (\frac{d}{d u_{4}} [\tan (u_{4})] \frac{d}{d x} [2 x]) + \tan (2 x) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x)]) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.3.2

A derivada de $\tan (u_{4})$ em relação a $u_{4}$ é $\sec^{2} (u_{4})$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (\sec^{2} (2 x) (\sec^{2} (u_{4}) \frac{d}{d x} [2 x]) + \tan (2 x) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x)]) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.3.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{4}$ por $2 x$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (\sec^{2} (2 x) (\sec^{2} (2 x) \frac{d}{d x} [2 x]) + \tan (2 x) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x)]) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.4

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

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (\sec^{2} (2 x) (\sec^{2} (2 x) (2 \frac{d}{d x} [x])) + \tan (2 x) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x)]) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.5

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

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (\sec^{2} (2 x) (\sec^{2} (2 x) (2 \cdot 1)) + \tan (2 x) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x)]) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.6

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

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Etapa 3.3.6.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{5}$ como $\sec (2 x)$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (\sec^{2} (2 x) (\sec^{2} (2 x) (2 \cdot 1)) + \tan (2 x) (\frac{d}{d u_{5}} [{u_{5}}^{2}] \frac{d}{d x} [\sec (2 x)])) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.6.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d u_{5}} [{u_{5}}^{n}]$ é $n {u_{5}}^{n - 1}$ , em que $n = 2$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (\sec^{2} (2 x) (\sec^{2} (2 x) (2 \cdot 1)) + \tan (2 x) (2 u_{5} \frac{d}{d x} [\sec (2 x)])) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.6.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{5}$ por $\sec (2 x)$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (\sec^{2} (2 x) (\sec^{2} (2 x) (2 \cdot 1)) + \tan (2 x) (2 \sec (2 x) \frac{d}{d x} [\sec (2 x)])) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.7

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

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Etapa 3.3.7.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{6}$ como $2 x$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (\sec^{2} (2 x) (\sec^{2} (2 x) (2 \cdot 1)) + \tan (2 x) (2 \sec (2 x) (\frac{d}{d u_{6}} [\sec (u_{6})] \frac{d}{d x} [2 x]))) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.7.2

A derivada de $\sec (u_{6})$ em relação a $u_{6}$ é $\sec (u_{6}) \tan (u_{6})$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (\sec^{2} (2 x) (\sec^{2} (2 x) (2 \cdot 1)) + \tan (2 x) (2 \sec (2 x) (\sec (u_{6}) \tan (u_{6}) \frac{d}{d x} [2 x]))) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.7.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{6}$ por $2 x$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (\sec^{2} (2 x) (\sec^{2} (2 x) (2 \cdot 1)) + \tan (2 x) (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) \frac{d}{d x} [2 x]))) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.8

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

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (\sec^{2} (2 x) (\sec^{2} (2 x) (2 \cdot 1)) + \tan (2 x) (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) (2 \frac{d}{d x} [x])))) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.9

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

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (\sec^{2} (2 x) (\sec^{2} (2 x) (2 \cdot 1)) + \tan (2 x) (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) (2 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.10

Multiplique $2$ por $1$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (\sec^{2} (2 x) (\sec^{2} (2 x) \cdot 2) + \tan (2 x) (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) (2 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.11

Mova $2$ para a esquerda de $\sec^{2} (2 x)$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (\sec^{2} (2 x) (2 \cdot \sec^{2} (2 x)) + \tan (2 x) (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) (2 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.12

Multiplique $\sec^{2} (2 x)$ por $\sec^{2} (2 x)$ somando os expoentes.

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Etapa 3.3.12.1

Mova $\sec^{2} (2 x)$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (\sec^{2} (2 x) \sec^{2} (2 x) \cdot 2 + \tan (2 x) (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) (2 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.12.2

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

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 ({\sec (2 x)}^{2 + 2} \cdot 2 + \tan (2 x) (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) (2 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.12.3

Some $2$ e $2$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (\sec^{4} (2 x) \cdot 2 + \tan (2 x) (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) (2 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.13

Mova $2$ para a esquerda de $\sec^{4} (2 x)$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \cdot \sec^{4} (2 x) + \tan (2 x) (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) (2 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.14

Multiplique $2$ por $1$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + \tan (2 x) (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) \cdot 2))) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.15

Mova $2$ para a esquerda de $\sec (2 x) \tan (2 x)$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + \tan (2 x) (2 \sec (2 x) (2 \cdot (\sec (2 x) \tan (2 x))))) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.16

Multiplique $2$ por $2$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + \tan (2 x) (4 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x)))) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.17

Eleve $\sec (2 x)$ à potência de $1$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + \tan (2 x) (4 (\sec^{1} (2 x) \sec (2 x)) \tan (2 x))) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.18

Eleve $\sec (2 x)$ à potência de $1$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + \tan (2 x) (4 (\sec^{1} (2 x) \sec^{1} (2 x)) \tan (2 x))) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.19

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

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + \tan (2 x) (4 {\sec (2 x)}^{1 + 1} \tan (2 x))) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.20

Some $1$ e $1$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + \tan (2 x) (4 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x))) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.21

Eleve $\tan (2 x)$ à potência de $1$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + 4 \sec^{2} (2 x) (\tan^{1} (2 x) \tan (2 x))) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.22

Eleve $\tan (2 x)$ à potência de $1$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + 4 \sec^{2} (2 x) (\tan^{1} (2 x) \tan^{1} (2 x))) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.23

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

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + 4 \sec^{2} (2 x) {\tan (2 x)}^{1 + 1}) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.3.24

Some $1$ e $1$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + 4 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)) + \frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.4

Avalie $\frac{d}{d x} [75 \sin^{3} (5 x)]$ .

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Etapa 3.4.1

Como $75$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $75 \sin^{3} (5 x)$ em relação a $x$ é $75 \frac{d}{d x} [\sin^{3} (5 x)]$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + 4 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)) + 75 \frac{d}{d x} [\sin^{3} (5 x)]$

Etapa 3.4.2

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = x^{3}$ e $g (x) = \sin (5 x)$ .

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Etapa 3.4.2.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{7}$ como $\sin (5 x)$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + 4 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)) + 75 (\frac{d}{d u_{7}} [{u_{7}}^{3}] \frac{d}{d x} [\sin (5 x)])$

Etapa 3.4.2.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d u_{7}} [{u_{7}}^{n}]$ é $n {u_{7}}^{n - 1}$ , em que $n = 3$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + 4 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)) + 75 (3 {u_{7}}^{2} \frac{d}{d x} [\sin (5 x)])$

Etapa 3.4.2.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{7}$ por $\sin (5 x)$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + 4 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)) + 75 (3 \sin^{2} (5 x) \frac{d}{d x} [\sin (5 x)])$

Etapa 3.4.3

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = \sin (x)$ e $g (x) = 5 x$ .

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Etapa 3.4.3.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{8}$ como $5 x$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + 4 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)) + 75 (3 \sin^{2} (5 x) (\frac{d}{d u_{8}} [\sin (u_{8})] \frac{d}{d x} [5 x]))$

Etapa 3.4.3.2

A derivada de $\sin (u_{8})$ em relação a $u_{8}$ é $\cos (u_{8})$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + 4 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)) + 75 (3 \sin^{2} (5 x) (\cos (u_{8}) \frac{d}{d x} [5 x]))$

Etapa 3.4.3.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{8}$ por $5 x$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + 4 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)) + 75 (3 \sin^{2} (5 x) (\cos (5 x) \frac{d}{d x} [5 x]))$

Etapa 3.4.4

Como $5$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $5 x$ em relação a $x$ é $5 \frac{d}{d x} [x]$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + 4 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)) + 75 (3 \sin^{2} (5 x) (\cos (5 x) (5 \frac{d}{d x} [x])))$

Etapa 3.4.5

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

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + 4 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)) + 75 (3 \sin^{2} (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)))$

Etapa 3.4.6

Multiplique $5$ por $1$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + 4 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)) + 75 (3 \sin^{2} (5 x) (\cos (5 x) \cdot 5))$

Etapa 3.4.7

Mova $5$ para a esquerda de $\cos (5 x)$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + 4 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)) + 75 (3 \sin^{2} (5 x) (5 \cdot \cos (5 x)))$

Etapa 3.4.8

Multiplique $5$ por $3$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + 4 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)) + 75 (15 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x))$

Etapa 3.4.9

Multiplique $15$ por $75$ .

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x) - 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + 4 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)) + 1125 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x)$

Etapa 3.5

Simplifique.

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Etapa 3.5.1

Aplique a propriedade distributiva.

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x)) - 150 (- 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x) + 4 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)) + 1125 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x)$

Etapa 3.5.2

Aplique a propriedade distributiva.

$- 150 (5 \cos^{3} (5 x)) - 150 (- 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x)) + 32 (4 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)) + 1125 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x)$

Etapa 3.5.3

Combine os termos.

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Etapa 3.5.3.1

Multiplique $5$ por $- 150$ .

$- 750 \cos^{3} (5 x) - 150 (- 10 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x)) + 32 (4 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)) + 1125 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x)$

Etapa 3.5.3.2

Multiplique $- 10$ por $- 150$ .

$- 750 \cos^{3} (5 x) + 1500 (\cos (5 x) \sin^{2} (5 x)) + 32 (2 \sec^{4} (2 x)) + 32 (4 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)) + 1125 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x)$

Etapa 3.5.3.3

Multiplique $2$ por $32$ .

$- 750 \cos^{3} (5 x) + 1500 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x) + 64 \sec^{4} (2 x) + 32 (4 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)) + 1125 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x)$

Etapa 3.5.3.4

Multiplique $4$ por $32$ .

$- 750 \cos^{3} (5 x) + 1500 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x) + 64 \sec^{4} (2 x) + 128 (\sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)) + 1125 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x)$

Etapa 3.5.3.5

Reordene os fatores de $1500 \cos (5 x) \sin^{2} (5 x)$ .

$- 750 \cos^{3} (5 x) + 1500 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + 64 \sec^{4} (2 x) + 128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x) + 1125 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x)$

Etapa 3.5.3.6

Some $1500 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x)$ e $1125 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x)$ .

$- 750 \cos^{3} (5 x) + 2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + 64 \sec^{4} (2 x) + 128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)$

Etapa 3.5.4

Reordene os termos.

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + 128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x) - 750 \cos^{3} (5 x) + 64 \sec^{4} (2 x)$

Etapa 3.5.5

Simplifique cada termo.

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Etapa 3.5.5.1

Reescreva $\sec (2 x)$ em termos de senos e cossenos.

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + 128 {(\frac{1}{\cos (2 x)})}^{2} \tan^{2} (2 x) - 750 \cos^{3} (5 x) + 64 \sec^{4} (2 x)$

Etapa 3.5.5.2

Aplique a regra do produto a $\frac{1}{\cos (2 x)}$ .

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + 128 \frac{1^{2}}{\cos^{2} (2 x)} \tan^{2} (2 x) - 750 \cos^{3} (5 x) + 64 \sec^{4} (2 x)$

Etapa 3.5.5.3

Um elevado a qualquer potência é um.

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + 128 \frac{1}{\cos^{2} (2 x)} \tan^{2} (2 x) - 750 \cos^{3} (5 x) + 64 \sec^{4} (2 x)$

Etapa 3.5.5.4

Combine $128$ e $\frac{1}{\cos^{2} (2 x)}$ .

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + \frac{128}{\cos^{2} (2 x)} \tan^{2} (2 x) - 750 \cos^{3} (5 x) + 64 \sec^{4} (2 x)$

Etapa 3.5.5.5

Reescreva $\tan (2 x)$ em termos de senos e cossenos.

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + \frac{128}{\cos^{2} (2 x)} {(\frac{\sin (2 x)}{\cos (2 x)})}^{2} - 750 \cos^{3} (5 x) + 64 \sec^{4} (2 x)$

Etapa 3.5.5.6

Aplique a regra do produto a $\frac{\sin (2 x)}{\cos (2 x)}$ .

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + \frac{128}{\cos^{2} (2 x)} \cdot \frac{\sin^{2} (2 x)}{\cos^{2} (2 x)} - 750 \cos^{3} (5 x) + 64 \sec^{4} (2 x)$

Etapa 3.5.5.7

Combine.

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + \frac{128 \sin^{2} (2 x)}{\cos^{2} (2 x) \cos^{2} (2 x)} - 750 \cos^{3} (5 x) + 64 \sec^{4} (2 x)$

Etapa 3.5.5.8

Multiplique $\cos^{2} (2 x)$ por $\cos^{2} (2 x)$ somando os expoentes.

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Etapa 3.5.5.8.1

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

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + \frac{128 \sin^{2} (2 x)}{{\cos (2 x)}^{2 + 2}} - 750 \cos^{3} (5 x) + 64 \sec^{4} (2 x)$

Etapa 3.5.5.8.2

Some $2$ e $2$ .

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + \frac{128 \sin^{2} (2 x)}{\cos^{4} (2 x)} - 750 \cos^{3} (5 x) + 64 \sec^{4} (2 x)$

Etapa 3.5.5.9

Reescreva $\sec (2 x)$ em termos de senos e cossenos.

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + \frac{128 \sin^{2} (2 x)}{\cos^{4} (2 x)} - 750 \cos^{3} (5 x) + 64 {(\frac{1}{\cos (2 x)})}^{4}$

Etapa 3.5.5.10

Aplique a regra do produto a $\frac{1}{\cos (2 x)}$ .

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + \frac{128 \sin^{2} (2 x)}{\cos^{4} (2 x)} - 750 \cos^{3} (5 x) + 64 \frac{1^{4}}{\cos^{4} (2 x)}$

Etapa 3.5.5.11

Um elevado a qualquer potência é um.

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + \frac{128 \sin^{2} (2 x)}{\cos^{4} (2 x)} - 750 \cos^{3} (5 x) + 64 \frac{1}{\cos^{4} (2 x)}$

Etapa 3.5.5.12

Combine $64$ e $\frac{1}{\cos^{4} (2 x)}$ .

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + \frac{128 \sin^{2} (2 x)}{\cos^{4} (2 x)} - 750 \cos^{3} (5 x) + \frac{64}{\cos^{4} (2 x)}$

Etapa 3.5.6

Simplifique cada termo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.5.6.1

Multiplique por $1$ .

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + \frac{128 (\sin^{2} (2 x) \cdot 1)}{\cos^{4} (2 x)} - 750 \cos^{3} (5 x) + \frac{64}{\cos^{4} (2 x)}$

Etapa 3.5.6.2

Fatore $\cos^{2} (2 x)$ de $\cos^{4} (2 x)$ .

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + \frac{128 (\sin^{2} (2 x) \cdot 1)}{\cos^{2} (2 x) \cos^{2} (2 x)} - 750 \cos^{3} (5 x) + \frac{64}{\cos^{4} (2 x)}$

Etapa 3.5.6.3

Separe as frações.

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + \frac{128 \cdot (1)}{\cos^{2} (2 x)} \cdot \frac{\sin^{2} (2 x)}{\cos^{2} (2 x)} - 750 \cos^{3} (5 x) + \frac{64}{\cos^{4} (2 x)}$

Etapa 3.5.6.4

Converta de $\frac{\sin^{2} (2 x)}{\cos^{2} (2 x)}$ em $\tan^{2} (2 x)$ .

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + \frac{128 \cdot (1)}{\cos^{2} (2 x)} \tan^{2} (2 x) - 750 \cos^{3} (5 x) + \frac{64}{\cos^{4} (2 x)}$

Etapa 3.5.6.5

Multiplique $128$ por $1$ .

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + \frac{128}{\cos^{2} (2 x)} \tan^{2} (2 x) - 750 \cos^{3} (5 x) + \frac{64}{\cos^{4} (2 x)}$

Etapa 3.5.6.6

Multiplique por $1$ .

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + \frac{128}{\cos^{2} (2 x) \cdot 1} \tan^{2} (2 x) - 750 \cos^{3} (5 x) + \frac{64}{\cos^{4} (2 x)}$

Etapa 3.5.6.7

Separe as frações.

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + \frac{128}{1} \cdot \frac{1}{\cos^{2} (2 x)} \tan^{2} (2 x) - 750 \cos^{3} (5 x) + \frac{64}{\cos^{4} (2 x)}$

Etapa 3.5.6.8

Converta de $\frac{1}{\cos^{2} (2 x)}$ em $\sec^{2} (2 x)$ .

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + \frac{128}{1} \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x) - 750 \cos^{3} (5 x) + \frac{64}{\cos^{4} (2 x)}$

Etapa 3.5.6.9

Divida $128$ por $1$ .

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + 128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x) - 750 \cos^{3} (5 x) + \frac{64}{\cos^{4} (2 x)}$

Etapa 3.5.6.10

Multiplique por $1$ .

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + 128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x) - 750 \cos^{3} (5 x) + \frac{64}{\cos^{4} (2 x) \cdot 1}$

Etapa 3.5.6.11

Separe as frações.

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + 128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x) - 750 \cos^{3} (5 x) + \frac{64}{1} \cdot \frac{1}{\cos^{4} (2 x)}$

Etapa 3.5.6.12

Converta de $\frac{1}{\cos^{4} (2 x)}$ em $\sec^{4} (2 x)$ .

$2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + 128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x) - 750 \cos^{3} (5 x) + \frac{64}{1} \sec^{4} (2 x)$

Etapa 3.5.6.13

Divida $64$ por $1$ .

$f''' (x) = 2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + 128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x) - 750 \cos^{3} (5 x) + 64 \sec^{4} (2 x)$

Etapa 4

Encontre a quarta derivada.

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Etapa 4.1

De acordo com a regra da soma, a derivada de $2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x) + 128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x) - 750 \cos^{3} (5 x) + 64 \sec^{4} (2 x)$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x)] + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$ .

$\frac{d}{d x} [2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x)] + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2

Avalie $\frac{d}{d x} [2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x)]$ .

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Etapa 4.2.1

Como $2625$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $2625 \sin^{2} (5 x) \cos (5 x)$ em relação a $x$ é $2625 \frac{d}{d x} [\sin^{2} (5 x) \cos (5 x)]$ .

$2625 \frac{d}{d x} [\sin^{2} (5 x) \cos (5 x)] + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.2

$2625 (\sin^{2} (5 x) \frac{d}{d x} [\cos (5 x)] + \cos (5 x) \frac{d}{d x} [\sin^{2} (5 x)]) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.3

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = \cos (x)$ e $g (x) = 5 x$ .

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Etapa 4.2.3.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{1}$ como $5 x$ .

$2625 (\sin^{2} (5 x) (\frac{d}{d u_{1}} [\cos (u_{1})] \frac{d}{d x} [5 x]) + \cos (5 x) \frac{d}{d x} [\sin^{2} (5 x)]) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.3.2

A derivada de $\cos (u_{1})$ em relação a $u_{1}$ é $- \sin (u_{1})$ .

$2625 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (u_{1}) \frac{d}{d x} [5 x]) + \cos (5 x) \frac{d}{d x} [\sin^{2} (5 x)]) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.3.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{1}$ por $5 x$ .

$2625 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (5 x) \frac{d}{d x} [5 x]) + \cos (5 x) \frac{d}{d x} [\sin^{2} (5 x)]) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.4

Como $5$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $5 x$ em relação a $x$ é $5 \frac{d}{d x} [x]$ .

$2625 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (5 x) (5 \frac{d}{d x} [x])) + \cos (5 x) \frac{d}{d x} [\sin^{2} (5 x)]) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.5

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

$2625 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)) + \cos (5 x) \frac{d}{d x} [\sin^{2} (5 x)]) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.6

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = x^{2}$ e $g (x) = \sin (5 x)$ .

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Etapa 4.2.6.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{2}$ como $\sin (5 x)$ .

$2625 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)) + \cos (5 x) (\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{2}] \frac{d}{d x} [\sin (5 x)])) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.6.2

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 $n = 2$ .

$2625 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)) + \cos (5 x) (2 u_{2} \frac{d}{d x} [\sin (5 x)])) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.6.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{2}$ por $\sin (5 x)$ .

$2625 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)) + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) \frac{d}{d x} [\sin (5 x)])) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.7

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = \sin (x)$ e $g (x) = 5 x$ .

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Etapa 4.2.7.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{3}$ como $5 x$ .

$2625 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)) + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\frac{d}{d u_{3}} [\sin (u_{3})] \frac{d}{d x} [5 x]))) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.7.2

A derivada de $\sin (u_{3})$ em relação a $u_{3}$ é $\cos (u_{3})$ .

$2625 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)) + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\cos (u_{3}) \frac{d}{d x} [5 x]))) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.7.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{3}$ por $5 x$ .

$2625 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)) + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\cos (5 x) \frac{d}{d x} [5 x]))) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.8

Como $5$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $5 x$ em relação a $x$ é $5 \frac{d}{d x} [x]$ .

$2625 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)) + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\cos (5 x) (5 \frac{d}{d x} [x])))) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.9

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

$2625 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1)) + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.10

Multiplique $5$ por $1$ .

$2625 (\sin^{2} (5 x) (- \sin (5 x) \cdot 5) + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.11

Multiplique $5$ por $- 1$ .

$2625 (\sin^{2} (5 x) (- 5 \sin (5 x)) + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.12

Multiplique $\sin^{2} (5 x)$ por $\sin (5 x)$ somando os expoentes.

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Etapa 4.2.12.1

Mova $\sin (5 x)$ .

$2625 (\sin (5 x) \sin^{2} (5 x) \cdot - 5 + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.12.2

Multiplique $\sin (5 x)$ por $\sin^{2} (5 x)$ .

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Etapa 4.2.12.2.1

Eleve $\sin (5 x)$ à potência de $1$ .

$2625 (\sin^{1} (5 x) \sin^{2} (5 x) \cdot - 5 + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.12.2.2

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

$2625 ({\sin (5 x)}^{1 + 2} \cdot - 5 + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.12.3

Some $1$ e $2$ .

$2625 (\sin^{3} (5 x) \cdot - 5 + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.13

Mova $- 5$ para a esquerda de $\sin^{3} (5 x)$ .

$2625 (- 5 \cdot \sin^{3} (5 x) + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\cos (5 x) (5 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.14

Multiplique $5$ por $1$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (\cos (5 x) \cdot 5))) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.15

Mova $5$ para a esquerda de $\cos (5 x)$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + \cos (5 x) (2 \sin (5 x) (5 \cdot \cos (5 x)))) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.16

Multiplique $5$ por $2$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + \cos (5 x) (10 \sin (5 x) \cos (5 x))) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.17

Eleve $\cos (5 x)$ à potência de $1$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) (\cos^{1} (5 x) \cos (5 x))) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.18

Eleve $\cos (5 x)$ à potência de $1$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) (\cos^{1} (5 x) \cos^{1} (5 x))) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.19

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

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) {\cos (5 x)}^{1 + 1}) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.2.20

Some $1$ e $1$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + \frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3

Avalie $\frac{d}{d x} [128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)]$ .

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Etapa 4.3.1

Como $128$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $128 \sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)$ em relação a $x$ é $128 \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)]$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x) \tan^{2} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.2

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (\sec^{2} (2 x) \frac{d}{d x} [\tan^{2} (2 x)] + \tan^{2} (2 x) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x)]) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.3

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

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Etapa 4.3.3.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{4}$ como $\tan (2 x)$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (\sec^{2} (2 x) (\frac{d}{d u_{4}} [{u_{4}}^{2}] \frac{d}{d x} [\tan (2 x)]) + \tan^{2} (2 x) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x)]) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.3.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d u_{4}} [{u_{4}}^{n}]$ é $n {u_{4}}^{n - 1}$ , em que $n = 2$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (\sec^{2} (2 x) (2 u_{4} \frac{d}{d x} [\tan (2 x)]) + \tan^{2} (2 x) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x)]) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.3.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{4}$ por $\tan (2 x)$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (\sec^{2} (2 x) (2 \tan (2 x) \frac{d}{d x} [\tan (2 x)]) + \tan^{2} (2 x) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x)]) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.4

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

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Etapa 4.3.4.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{5}$ como $2 x$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (\sec^{2} (2 x) (2 \tan (2 x) (\frac{d}{d u_{5}} [\tan (u_{5})] \frac{d}{d x} [2 x])) + \tan^{2} (2 x) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x)]) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.4.2

A derivada de $\tan (u_{5})$ em relação a $u_{5}$ é $\sec^{2} (u_{5})$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (\sec^{2} (2 x) (2 \tan (2 x) (\sec^{2} (u_{5}) \frac{d}{d x} [2 x])) + \tan^{2} (2 x) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x)]) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.4.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{5}$ por $2 x$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (\sec^{2} (2 x) (2 \tan (2 x) (\sec^{2} (2 x) \frac{d}{d x} [2 x])) + \tan^{2} (2 x) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x)]) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.5

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

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (\sec^{2} (2 x) (2 \tan (2 x) (\sec^{2} (2 x) (2 \frac{d}{d x} [x]))) + \tan^{2} (2 x) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x)]) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.6

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

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (\sec^{2} (2 x) (2 \tan (2 x) (\sec^{2} (2 x) (2 \cdot 1))) + \tan^{2} (2 x) \frac{d}{d x} [\sec^{2} (2 x)]) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.7

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

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Etapa 4.3.7.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{6}$ como $\sec (2 x)$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (\sec^{2} (2 x) (2 \tan (2 x) (\sec^{2} (2 x) (2 \cdot 1))) + \tan^{2} (2 x) (\frac{d}{d u_{6}} [{u_{6}}^{2}] \frac{d}{d x} [\sec (2 x)])) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.7.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d u_{6}} [{u_{6}}^{n}]$ é $n {u_{6}}^{n - 1}$ , em que $n = 2$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (\sec^{2} (2 x) (2 \tan (2 x) (\sec^{2} (2 x) (2 \cdot 1))) + \tan^{2} (2 x) (2 u_{6} \frac{d}{d x} [\sec (2 x)])) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.7.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{6}$ por $\sec (2 x)$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (\sec^{2} (2 x) (2 \tan (2 x) (\sec^{2} (2 x) (2 \cdot 1))) + \tan^{2} (2 x) (2 \sec (2 x) \frac{d}{d x} [\sec (2 x)])) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.8

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

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Etapa 4.3.8.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{7}$ como $2 x$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (\sec^{2} (2 x) (2 \tan (2 x) (\sec^{2} (2 x) (2 \cdot 1))) + \tan^{2} (2 x) (2 \sec (2 x) (\frac{d}{d u_{7}} [\sec (u_{7})] \frac{d}{d x} [2 x]))) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.8.2

A derivada de $\sec (u_{7})$ em relação a $u_{7}$ é $\sec (u_{7}) \tan (u_{7})$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (\sec^{2} (2 x) (2 \tan (2 x) (\sec^{2} (2 x) (2 \cdot 1))) + \tan^{2} (2 x) (2 \sec (2 x) (\sec (u_{7}) \tan (u_{7}) \frac{d}{d x} [2 x]))) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.8.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{7}$ por $2 x$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (\sec^{2} (2 x) (2 \tan (2 x) (\sec^{2} (2 x) (2 \cdot 1))) + \tan^{2} (2 x) (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) \frac{d}{d x} [2 x]))) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.9

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

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (\sec^{2} (2 x) (2 \tan (2 x) (\sec^{2} (2 x) (2 \cdot 1))) + \tan^{2} (2 x) (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) (2 \frac{d}{d x} [x])))) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.10

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

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (\sec^{2} (2 x) (2 \tan (2 x) (\sec^{2} (2 x) (2 \cdot 1))) + \tan^{2} (2 x) (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) (2 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.11

Multiplique $2$ por $1$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (\sec^{2} (2 x) (2 \tan (2 x) (\sec^{2} (2 x) \cdot 2)) + \tan^{2} (2 x) (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) (2 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.12

Mova $2$ para a esquerda de $\sec^{2} (2 x)$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (\sec^{2} (2 x) (2 \tan (2 x) (2 \cdot \sec^{2} (2 x))) + \tan^{2} (2 x) (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) (2 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.13

Multiplique $2$ por $2$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (\sec^{2} (2 x) (4 \tan (2 x) \sec^{2} (2 x)) + \tan^{2} (2 x) (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) (2 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.14

Multiplique $\sec^{2} (2 x)$ por $\sec^{2} (2 x)$ somando os expoentes.

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Etapa 4.3.14.1

Mova $\sec^{2} (2 x)$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (\sec^{2} (2 x) \sec^{2} (2 x) (4 \tan (2 x)) + \tan^{2} (2 x) (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) (2 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.14.2

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

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 ({\sec (2 x)}^{2 + 2} (4 \tan (2 x)) + \tan^{2} (2 x) (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) (2 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.14.3

Some $2$ e $2$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (\sec^{4} (2 x) (4 \tan (2 x)) + \tan^{2} (2 x) (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) (2 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.15

Mova $4$ para a esquerda de $\sec^{4} (2 x)$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \cdot \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + \tan^{2} (2 x) (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) (2 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.16

Multiplique $2$ por $1$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + \tan^{2} (2 x) (2 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) \cdot 2))) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.17

Mova $2$ para a esquerda de $\sec (2 x) \tan (2 x)$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + \tan^{2} (2 x) (2 \sec (2 x) (2 \cdot (\sec (2 x) \tan (2 x))))) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.18

Multiplique $2$ por $2$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + \tan^{2} (2 x) (4 \sec (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x)))) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.19

Eleve $\sec (2 x)$ à potência de $1$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + \tan^{2} (2 x) (4 (\sec^{1} (2 x) \sec (2 x)) \tan (2 x))) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.20

Eleve $\sec (2 x)$ à potência de $1$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + \tan^{2} (2 x) (4 (\sec^{1} (2 x) \sec^{1} (2 x)) \tan (2 x))) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.21

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

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + \tan^{2} (2 x) (4 {\sec (2 x)}^{1 + 1} \tan (2 x))) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.22

Some $1$ e $1$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + \tan^{2} (2 x) (4 \sec^{2} (2 x) \tan (2 x))) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.23

Multiplique $\tan^{2} (2 x)$ por $\tan (2 x)$ somando os expoentes.

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Etapa 4.3.23.1

Mova $\tan (2 x)$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + \tan (2 x) \tan^{2} (2 x) (4 \sec^{2} (2 x))) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.23.2

Multiplique $\tan (2 x)$ por $\tan^{2} (2 x)$ .

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Etapa 4.3.23.2.1

Eleve $\tan (2 x)$ à potência de $1$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + \tan^{1} (2 x) \tan^{2} (2 x) (4 \sec^{2} (2 x))) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.23.2.2

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

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + {\tan (2 x)}^{1 + 2} (4 \sec^{2} (2 x))) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.23.3

Some $1$ e $2$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + \tan^{3} (2 x) (4 \sec^{2} (2 x))) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.3.24

Mova $4$ para a esquerda de $\tan^{3} (2 x)$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) + \frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.4

Avalie $\frac{d}{d x} [- 750 \cos^{3} (5 x)]$ .

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Etapa 4.4.1

Como $- 750$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- 750 \cos^{3} (5 x)$ em relação a $x$ é $- 750 \frac{d}{d x} [\cos^{3} (5 x)]$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) - 750 \frac{d}{d x} [\cos^{3} (5 x)] + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.4.2

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = x^{3}$ e $g (x) = \cos (5 x)$ .

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Etapa 4.4.2.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{8}$ como $\cos (5 x)$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) - 750 (\frac{d}{d u_{8}} [{u_{8}}^{3}] \frac{d}{d x} [\cos (5 x)]) + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.4.2.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d u_{8}} [{u_{8}}^{n}]$ é $n {u_{8}}^{n - 1}$ , em que $n = 3$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) - 750 (3 {u_{8}}^{2} \frac{d}{d x} [\cos (5 x)]) + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.4.2.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{8}$ por $\cos (5 x)$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) - 750 (3 \cos^{2} (5 x) \frac{d}{d x} [\cos (5 x)]) + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.4.3

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = \cos (x)$ e $g (x) = 5 x$ .

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Etapa 4.4.3.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{9}$ como $5 x$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) - 750 (3 \cos^{2} (5 x) (\frac{d}{d u_{9}} [\cos (u_{9})] \frac{d}{d x} [5 x])) + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.4.3.2

A derivada de $\cos (u_{9})$ em relação a $u_{9}$ é $- \sin (u_{9})$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) - 750 (3 \cos^{2} (5 x) (- \sin (u_{9}) \frac{d}{d x} [5 x])) + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.4.3.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{9}$ por $5 x$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) - 750 (3 \cos^{2} (5 x) (- \sin (5 x) \frac{d}{d x} [5 x])) + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.4.4

Como $5$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $5 x$ em relação a $x$ é $5 \frac{d}{d x} [x]$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) - 750 (3 \cos^{2} (5 x) (- \sin (5 x) (5 \frac{d}{d x} [x]))) + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.4.5

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

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) - 750 (3 \cos^{2} (5 x) (- \sin (5 x) (5 \cdot 1))) + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.4.6

Multiplique $5$ por $1$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) - 750 (3 \cos^{2} (5 x) (- \sin (5 x) \cdot 5)) + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.4.7

Multiplique $5$ por $- 1$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) - 750 (3 \cos^{2} (5 x) (- 5 \sin (5 x))) + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.4.8

Multiplique $- 5$ por $3$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) - 750 (- 15 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x)) + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.4.9

Multiplique $- 15$ por $- 750$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) + 11250 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.5

Avalie $\frac{d}{d x} [64 \sec^{4} (2 x)]$ .

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Etapa 4.5.1

Como $64$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $64 \sec^{4} (2 x)$ em relação a $x$ é $64 \frac{d}{d x} [\sec^{4} (2 x)]$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) + 11250 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 64 \frac{d}{d x} [\sec^{4} (2 x)]$

Etapa 4.5.2

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = x^{4}$ e $g (x) = \sec (2 x)$ .

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Etapa 4.5.2.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{10}$ como $\sec (2 x)$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) + 11250 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 64 (\frac{d}{d u_{10}} [{u_{10}}^{4}] \frac{d}{d x} [\sec (2 x)])$

Etapa 4.5.2.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d u_{10}} [{u_{10}}^{n}]$ é $n {u_{10}}^{n - 1}$ , em que $n = 4$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) + 11250 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 64 (4 {u_{10}}^{3} \frac{d}{d x} [\sec (2 x)])$

Etapa 4.5.2.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{10}$ por $\sec (2 x)$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) + 11250 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 64 (4 \sec^{3} (2 x) \frac{d}{d x} [\sec (2 x)])$

Etapa 4.5.3

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

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Etapa 4.5.3.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{11}$ como $2 x$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) + 11250 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 64 (4 \sec^{3} (2 x) (\frac{d}{d u_{11}} [\sec (u_{11})] \frac{d}{d x} [2 x]))$

Etapa 4.5.3.2

A derivada de $\sec (u_{11})$ em relação a $u_{11}$ é $\sec (u_{11}) \tan (u_{11})$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) + 11250 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 64 (4 \sec^{3} (2 x) (\sec (u_{11}) \tan (u_{11}) \frac{d}{d x} [2 x]))$

Etapa 4.5.3.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{11}$ por $2 x$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) + 11250 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 64 (4 \sec^{3} (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x) \frac{d}{d x} [2 x]))$

Etapa 4.5.4

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

Etapa 4.5.5

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

Etapa 4.5.6

Multiplique $2$ por $1$ .

Etapa 4.5.7

Mova $2$ para a esquerda de $\sec (2 x) \tan (2 x)$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) + 11250 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 64 (4 \sec^{3} (2 x) (2 \cdot (\sec (2 x) \tan (2 x))))$

Etapa 4.5.8

Multiplique $2$ por $4$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) + 11250 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 64 (8 \sec^{3} (2 x) (\sec (2 x) \tan (2 x)))$

Etapa 4.5.9

Eleve $\sec (2 x)$ à potência de $1$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) + 11250 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 64 (8 (\sec^{1} (2 x) \sec^{3} (2 x)) \tan (2 x))$

Etapa 4.5.10

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

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) + 11250 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 64 (8 {\sec (2 x)}^{1 + 3} \tan (2 x))$

Etapa 4.5.11

Some $1$ e $3$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) + 11250 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 64 (8 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x))$

Etapa 4.5.12

Multiplique $8$ por $64$ .

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x) + 10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) + 11250 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 512 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x)$

Etapa 4.6

Simplifique.

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Etapa 4.6.1

Aplique a propriedade distributiva.

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x)) + 2625 (10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) + 11250 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 512 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x)$

Etapa 4.6.2

Aplique a propriedade distributiva.

$2625 (- 5 \sin^{3} (5 x)) + 2625 (10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x)) + 128 (4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) + 11250 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 512 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x)$

Etapa 4.6.3

Combine os termos.

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Etapa 4.6.3.1

Multiplique $- 5$ por $2625$ .

$- 13125 \sin^{3} (5 x) + 2625 (10 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x)) + 128 (4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) + 11250 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 512 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x)$

Etapa 4.6.3.2

Multiplique $10$ por $2625$ .

$- 13125 \sin^{3} (5 x) + 26250 (\sin (5 x) \cos^{2} (5 x)) + 128 (4 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x)) + 128 (4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) + 11250 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 512 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x)$

Etapa 4.6.3.3

Multiplique $4$ por $128$ .

$- 13125 \sin^{3} (5 x) + 26250 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x) + 512 (\sec^{4} (2 x) \tan (2 x)) + 128 (4 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) + 11250 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 512 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x)$

Etapa 4.6.3.4

Multiplique $4$ por $128$ .

$- 13125 \sin^{3} (5 x) + 26250 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x) + 512 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 512 (\tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)) + 11250 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 512 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x)$

Etapa 4.6.3.5

Reordene os fatores de $26250 \sin (5 x) \cos^{2} (5 x)$ .

$- 13125 \sin^{3} (5 x) + 26250 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 512 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 512 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x) + 11250 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 512 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x)$

Etapa 4.6.3.6

Some $26250 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x)$ e $11250 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x)$ .

$- 13125 \sin^{3} (5 x) + 37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 512 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 512 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x) + 512 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x)$

Etapa 4.6.3.7

Some $512 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x)$ e $512 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x)$ .

$- 13125 \sin^{3} (5 x) + 37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 1024 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 512 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x)$

Etapa 4.6.4

Reordene os termos.

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 1024 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 512 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x) - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.5

Simplifique cada termo.

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Etapa 4.6.5.1

Reescreva $\sec (2 x)$ em termos de senos e cossenos.

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 1024 {(\frac{1}{\cos (2 x)})}^{4} \tan (2 x) + 512 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x) - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.5.2

Aplique a regra do produto a $\frac{1}{\cos (2 x)}$ .

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 1024 \frac{1^{4}}{\cos^{4} (2 x)} \tan (2 x) + 512 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x) - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.5.3

Um elevado a qualquer potência é um.

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 1024 \frac{1}{\cos^{4} (2 x)} \tan (2 x) + 512 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x) - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.5.4

Combine $1024$ e $\frac{1}{\cos^{4} (2 x)}$ .

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{1024}{\cos^{4} (2 x)} \tan (2 x) + 512 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x) - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.5.5

Reescreva $\tan (2 x)$ em termos de senos e cossenos.

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{1024}{\cos^{4} (2 x)} \cdot \frac{\sin (2 x)}{\cos (2 x)} + 512 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x) - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.5.6

Combine.

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{1024 \sin (2 x)}{\cos^{4} (2 x) \cos (2 x)} + 512 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x) - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.5.7

Multiplique $\cos^{4} (2 x)$ por $\cos (2 x)$ somando os expoentes.

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Etapa 4.6.5.7.1

Multiplique $\cos^{4} (2 x)$ por $\cos (2 x)$ .

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Etapa 4.6.5.7.1.1

Eleve $\cos (2 x)$ à potência de $1$ .

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{1024 \sin (2 x)}{\cos^{4} (2 x) \cos^{1} (2 x)} + 512 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x) - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.5.7.1.2

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

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{1024 \sin (2 x)}{{\cos (2 x)}^{4 + 1}} + 512 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x) - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.5.7.2

Some $4$ e $1$ .

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{1024 \sin (2 x)}{\cos^{5} (2 x)} + 512 \tan^{3} (2 x) \sec^{2} (2 x) - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.5.8

Reescreva $\tan (2 x)$ em termos de senos e cossenos.

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{1024 \sin (2 x)}{\cos^{5} (2 x)} + 512 {(\frac{\sin (2 x)}{\cos (2 x)})}^{3} \sec^{2} (2 x) - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.5.9

Aplique a regra do produto a $\frac{\sin (2 x)}{\cos (2 x)}$ .

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{1024 \sin (2 x)}{\cos^{5} (2 x)} + 512 \frac{\sin^{3} (2 x)}{\cos^{3} (2 x)} \sec^{2} (2 x) - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.5.10

Combine $512$ e $\frac{\sin^{3} (2 x)}{\cos^{3} (2 x)}$ .

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{1024 \sin (2 x)}{\cos^{5} (2 x)} + \frac{512 \sin^{3} (2 x)}{\cos^{3} (2 x)} \sec^{2} (2 x) - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.5.11

Reescreva $\sec (2 x)$ em termos de senos e cossenos.

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{1024 \sin (2 x)}{\cos^{5} (2 x)} + \frac{512 \sin^{3} (2 x)}{\cos^{3} (2 x)} {(\frac{1}{\cos (2 x)})}^{2} - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.5.12

Aplique a regra do produto a $\frac{1}{\cos (2 x)}$ .

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{1024 \sin (2 x)}{\cos^{5} (2 x)} + \frac{512 \sin^{3} (2 x)}{\cos^{3} (2 x)} \cdot \frac{1^{2}}{\cos^{2} (2 x)} - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.5.13

Combine.

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{1024 \sin (2 x)}{\cos^{5} (2 x)} + \frac{512 \sin^{3} (2 x) \cdot 1^{2}}{\cos^{3} (2 x) \cos^{2} (2 x)} - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.5.14

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

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Etapa 4.6.5.14.1

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

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{1024 \sin (2 x)}{\cos^{5} (2 x)} + \frac{512 \sin^{3} (2 x) \cdot 1^{2}}{{\cos (2 x)}^{3 + 2}} - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.5.14.2

Some $3$ e $2$ .

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{1024 \sin (2 x)}{\cos^{5} (2 x)} + \frac{512 \sin^{3} (2 x) \cdot 1^{2}}{\cos^{5} (2 x)} - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.5.15

Simplifique o numerador.

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Etapa 4.6.5.15.1

Um elevado a qualquer potência é um.

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{1024 \sin (2 x)}{\cos^{5} (2 x)} + \frac{512 \sin^{3} (2 x) \cdot 1}{\cos^{5} (2 x)} - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.5.15.2

Multiplique $512$ por $1$ .

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{1024 \sin (2 x)}{\cos^{5} (2 x)} + \frac{512 \sin^{3} (2 x)}{\cos^{5} (2 x)} - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.6

Simplifique cada termo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 4.6.6.1

Fatore $\cos (2 x)$ de $\cos^{5} (2 x)$ .

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{1024 \sin (2 x)}{\cos (2 x) \cos^{4} (2 x)} + \frac{512 \sin^{3} (2 x)}{\cos^{5} (2 x)} - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.6.2

Separe as frações.

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{1024}{\cos^{4} (2 x)} \cdot \frac{\sin (2 x)}{\cos (2 x)} + \frac{512 \sin^{3} (2 x)}{\cos^{5} (2 x)} - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.6.3

Converta de $\frac{\sin (2 x)}{\cos (2 x)}$ em $\tan (2 x)$ .

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{1024}{\cos^{4} (2 x)} \tan (2 x) + \frac{512 \sin^{3} (2 x)}{\cos^{5} (2 x)} - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.6.4

Multiplique por $1$ .

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{1024}{\cos^{4} (2 x) \cdot 1} \tan (2 x) + \frac{512 \sin^{3} (2 x)}{\cos^{5} (2 x)} - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.6.5

Separe as frações.

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{1024}{1} \cdot \frac{1}{\cos^{4} (2 x)} \tan (2 x) + \frac{512 \sin^{3} (2 x)}{\cos^{5} (2 x)} - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.6.6

Converta de $\frac{1}{\cos^{4} (2 x)}$ em $\sec^{4} (2 x)$ .

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + \frac{1024}{1} \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + \frac{512 \sin^{3} (2 x)}{\cos^{5} (2 x)} - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.6.7

Divida $1024$ por $1$ .

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 1024 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + \frac{512 \sin^{3} (2 x)}{\cos^{5} (2 x)} - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.6.8

Multiplique por $1$ .

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 1024 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + \frac{512 (\sin^{3} (2 x) \cdot 1)}{\cos^{5} (2 x)} - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.6.9

Fatore $\cos^{3} (2 x)$ de $\cos^{5} (2 x)$ .

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 1024 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + \frac{512 (\sin^{3} (2 x) \cdot 1)}{\cos^{3} (2 x) \cos^{2} (2 x)} - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.6.10

Separe as frações.

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 1024 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + \frac{512 \cdot (1)}{\cos^{2} (2 x)} \cdot \frac{\sin^{3} (2 x)}{\cos^{3} (2 x)} - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.6.11

Converta de $\frac{\sin^{3} (2 x)}{\cos^{3} (2 x)}$ em $\tan^{3} (2 x)$ .

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 1024 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + \frac{512 \cdot (1)}{\cos^{2} (2 x)} \tan^{3} (2 x) - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.6.12

Multiplique $512$ por $1$ .

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 1024 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + \frac{512}{\cos^{2} (2 x)} \tan^{3} (2 x) - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.6.13

Multiplique por $1$ .

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 1024 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + \frac{512}{\cos^{2} (2 x) \cdot 1} \tan^{3} (2 x) - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.6.14

Separe as frações.

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 1024 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + \frac{512}{1} \cdot \frac{1}{\cos^{2} (2 x)} \tan^{3} (2 x) - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.6.15

Converta de $\frac{1}{\cos^{2} (2 x)}$ em $\sec^{2} (2 x)$ .

$37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 1024 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + \frac{512}{1} \sec^{2} (2 x) \tan^{3} (2 x) - 13125 \sin^{3} (5 x)$

Etapa 4.6.6.16

Divida $512$ por $1$ .

$f^{4} (x) = 37500 \cos^{2} (5 x) \sin (5 x) + 1024 \sec^{4} (2 x) \tan (2 x) + 512 \sec^{2} (2 x) \tan^{3} (2 x) - 13125 \sin^{3} (5 x)$