Cálculo Exemplos

$2 x e^{x^{2} - 4 x}$

Etapa 1

Encontre a primeira derivada.

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Etapa 1.1

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

$f' (x) = 2 \frac{d}{d x} (x e^{x^{2} - 4 x})$

Etapa 1.2

Diferencie usando a regra do produto, que determina que $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ é $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ , em que $f (x) = x$ e $g (x) = e^{x^{2} - 4 x}$ .

$f' (x) = 2 (x \frac{d}{d x} (e^{x^{2} - 4 x}) + e^{x^{2} - 4 x} \frac{d}{d x} (x))$

Etapa 1.3

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

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Etapa 1.3.1

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

$f' (x) = 2 (x (\frac{d}{d u} (e^{u}) \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x)) + e^{x^{2} - 4 x} \frac{d}{d x} (x))$

Etapa 1.3.2

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

$f' (x) = 2 (x (e^{u} \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x)) + e^{x^{2} - 4 x} \frac{d}{d x} (x))$

Etapa 1.3.3

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

$f' (x) = 2 (x (e^{x^{2} - 4 x} \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x)) + e^{x^{2} - 4 x} \frac{d}{d x} (x))$

Etapa 1.4

Diferencie.

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Etapa 1.4.1

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

$f' (x) = 2 (x (e^{x^{2} - 4 x} (\frac{d}{d x} (x^{2}) + \frac{d}{d x} (- 4 x))) + e^{x^{2} - 4 x} \frac{d}{d x} (x))$

Etapa 1.4.2

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

$f' (x) = 2 (x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x + \frac{d}{d x} (- 4 x))) + e^{x^{2} - 4 x} \frac{d}{d x} (x))$

Etapa 1.4.3

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

$f' (x) = 2 (x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4 \frac{d}{d x} x)) + e^{x^{2} - 4 x} \frac{d}{d x} (x))$

Etapa 1.4.4

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

$f' (x) = 2 (x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4 \cdot 1)) + e^{x^{2} - 4 x} \frac{d}{d x} (x))$

Etapa 1.4.5

Multiplique $- 4$ por $1$ .

$f' (x) = 2 (x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)) + e^{x^{2} - 4 x} \frac{d}{d x} (x))$

Etapa 1.4.6

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

$f' (x) = 2 (x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)) + e^{x^{2} - 4 x} \cdot 1)$

Etapa 1.4.7

Multiplique $e^{x^{2} - 4 x}$ por $1$ .

$f' (x) = 2 (x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)) + e^{x^{2} - 4 x})$

Etapa 1.5

Simplifique.

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Etapa 1.5.1

Aplique a propriedade distributiva.

$f' (x) = 2 (x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4))) + 2 e^{x^{2} - 4 x}$

Etapa 1.5.2

Reordene os termos.

$f' (x) = 2 e^{x^{2} - 4 x} x (2 x - 4) + 2 e^{x^{2} - 4 x}$

Etapa 2

Encontre a segunda derivada.

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Etapa 2.1

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

$f'' (x) = \frac{d}{d x} (2 e^{x^{2} - 4 x} x (2 x - 4)) + \frac{d}{d x} (2 e^{x^{2} - 4 x})$

Etapa 2.2

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

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Etapa 2.2.1

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

$f'' (x) = 2 \frac{d}{d x} (e^{x^{2} - 4 x} x (2 x - 4)) + \frac{d}{d x} (2 e^{x^{2} - 4 x})$

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

$f'' (x) = 2 (e^{x^{2} - 4 x} x \frac{d}{d x} (2 x - 4) + (2 x - 4) \frac{d}{d x} (e^{x^{2} - 4 x} x)) + \frac{d}{d x} (2 e^{x^{2} - 4 x})$

Etapa 2.2.3

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

$f'' (x) = 2 (e^{x^{2} - 4 x} x (\frac{d}{d x} (2 x) + \frac{d}{d x} (- 4)) + (2 x - 4) \frac{d}{d x} (e^{x^{2} - 4 x} x)) + \frac{d}{d x} (2 e^{x^{2} - 4 x})$

Etapa 2.2.4

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

$f'' (x) = 2 (e^{x^{2} - 4 x} x (2 \frac{d}{d x} (x) + \frac{d}{d x} (- 4)) + (2 x - 4) \frac{d}{d x} (e^{x^{2} - 4 x} x)) + \frac{d}{d x} (2 e^{x^{2} - 4 x})$

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 $n = 1$ .

$f'' (x) = 2 (e^{x^{2} - 4 x} x (2 \cdot 1 + \frac{d}{d x} (- 4)) + (2 x - 4) \frac{d}{d x} (e^{x^{2} - 4 x} x)) + \frac{d}{d x} (2 e^{x^{2} - 4 x})$

Etapa 2.2.6

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

$f'' (x) = 2 (e^{x^{2} - 4 x} x (2 \cdot 1 + 0) + (2 x - 4) \frac{d}{d x} (e^{x^{2} - 4 x} x)) + \frac{d}{d x} (2 e^{x^{2} - 4 x})$

Etapa 2.2.7

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

$f'' (x) = 2 (e^{x^{2} - 4 x} x (2 \cdot 1 + 0) + (2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} \frac{d}{d x} (x) + x \frac{d}{d x} (e^{x^{2} - 4 x}))) + \frac{d}{d x} (2 e^{x^{2} - 4 x})$

Etapa 2.2.8

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

$f'' (x) = 2 (e^{x^{2} - 4 x} x (2 \cdot 1 + 0) + (2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} \cdot 1 + x \frac{d}{d x} (e^{x^{2} - 4 x}))) + \frac{d}{d x} (2 e^{x^{2} - 4 x})$

Etapa 2.2.9

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

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Etapa 2.2.9.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{1}$ como $x^{2} - 4 x$ .

$f'' (x) = 2 (e^{x^{2} - 4 x} x (2 \cdot 1 + 0) + (2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} \cdot 1 + x (\frac{d}{d u (1)} (e^{u_{1}}) \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x)))) + \frac{d}{d x} (2 e^{x^{2} - 4 x})$

Etapa 2.2.9.2

Diferencie usando a regra exponencial, que determina que $\frac{d}{d u_{1}} [a^{u_{1}}]$ é $a^{u_{1}} \ln (a)$ , em que $a$ = $e$ .

$f'' (x) = 2 (e^{x^{2} - 4 x} x (2 \cdot 1 + 0) + (2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} \cdot 1 + x (e^{u_{1}} \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x)))) + \frac{d}{d x} (2 e^{x^{2} - 4 x})$

Etapa 2.2.9.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{1}$ por $x^{2} - 4 x$ .

$f'' (x) = 2 (e^{x^{2} - 4 x} x (2 \cdot 1 + 0) + (2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} \cdot 1 + x (e^{x^{2} - 4 x} \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x)))) + \frac{d}{d x} (2 e^{x^{2} - 4 x})$

Etapa 2.2.10

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

$f'' (x) = 2 (e^{x^{2} - 4 x} x (2 \cdot 1 + 0) + (2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} \cdot 1 + x (e^{x^{2} - 4 x} (\frac{d}{d x} (x^{2}) + \frac{d}{d x} (- 4 x))))) + \frac{d}{d x} (2 e^{x^{2} - 4 x})$

Etapa 2.2.11

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

$f'' (x) = 2 (e^{x^{2} - 4 x} x (2 \cdot 1 + 0) + (2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} \cdot 1 + x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x + \frac{d}{d x} (- 4 x))))) + \frac{d}{d x} (2 e^{x^{2} - 4 x})$

Etapa 2.2.12

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

$f'' (x) = 2 (e^{x^{2} - 4 x} x (2 \cdot 1 + 0) + (2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} \cdot 1 + x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4 \frac{d}{d x} x)))) + \frac{d}{d x} (2 e^{x^{2} - 4 x})$

Etapa 2.2.13

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

$f'' (x) = 2 (e^{x^{2} - 4 x} x (2 \cdot 1 + 0) + (2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} \cdot 1 + x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} (2 e^{x^{2} - 4 x})$

Etapa 2.2.14

Multiplique $2$ por $1$ .

$f'' (x) = 2 (e^{x^{2} - 4 x} x (2 + 0) + (2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} \cdot 1 + x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} (2 e^{x^{2} - 4 x})$

Etapa 2.2.15

Some $2$ e $0$ .

$f'' (x) = 2 (e^{x^{2} - 4 x} x \cdot 2 + (2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} \cdot 1 + x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} (2 e^{x^{2} - 4 x})$

Etapa 2.2.16

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

$f'' (x) = 2 (2 \cdot (e^{x^{2} - 4 x} x) + (2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} \cdot 1 + x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} (2 e^{x^{2} - 4 x})$

Etapa 2.2.17

Multiplique $e^{x^{2} - 4 x}$ por $1$ .

$f'' (x) = 2 (2 e^{x^{2} - 4 x} x + (2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} + x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4 \cdot 1)))) + \frac{d}{d x} (2 e^{x^{2} - 4 x})$

Etapa 2.2.18

Multiplique $- 4$ por $1$ .

$f'' (x) = 2 (2 e^{x^{2} - 4 x} x + (2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} + x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)))) + \frac{d}{d x} (2 e^{x^{2} - 4 x})$

Etapa 2.3

Avalie $\frac{d}{d x} [2 e^{x^{2} - 4 x}]$ .

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Etapa 2.3.1

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

$f'' (x) = 2 (2 e^{x^{2} - 4 x} x + (2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} + x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)))) + 2 \frac{d}{d x} (e^{x^{2} - 4 x})$

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

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Etapa 2.3.2.1

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

$f'' (x) = 2 (2 e^{x^{2} - 4 x} x + (2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} + x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)))) + 2 (\frac{d}{d u (2)} (e^{u_{2}}) \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x))$

Etapa 2.3.2.2

Diferencie usando a regra exponencial, que determina que $\frac{d}{d u_{2}} [a^{u_{2}}]$ é $a^{u_{2}} \ln (a)$ , em que $a$ = $e$ .

$f'' (x) = 2 (2 e^{x^{2} - 4 x} x + (2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} + x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)))) + 2 (e^{u_{2}} \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x))$

Etapa 2.3.2.3

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

$f'' (x) = 2 (2 e^{x^{2} - 4 x} x + (2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} + x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)))) + 2 (e^{x^{2} - 4 x} \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x))$

Etapa 2.3.3

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

$f'' (x) = 2 (2 e^{x^{2} - 4 x} x + (2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} + x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)))) + 2 (e^{x^{2} - 4 x} (\frac{d}{d x} (x^{2}) + \frac{d}{d x} (- 4 x)))$

Etapa 2.3.4

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

$f'' (x) = 2 (2 e^{x^{2} - 4 x} x + (2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} + x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)))) + 2 (e^{x^{2} - 4 x} (2 x + \frac{d}{d x} (- 4 x)))$

Etapa 2.3.5

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

$f'' (x) = 2 (2 e^{x^{2} - 4 x} x + (2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} + x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)))) + 2 (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4 \frac{d}{d x} x))$

Etapa 2.3.6

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

$f'' (x) = 2 (2 e^{x^{2} - 4 x} x + (2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} + x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)))) + 2 (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4 \cdot 1))$

Etapa 2.3.7

Multiplique $- 4$ por $1$ .

$f'' (x) = 2 (2 e^{x^{2} - 4 x} x + (2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} + x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)))) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4

Simplifique.

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Etapa 2.4.1

Aplique a propriedade distributiva.

$f'' (x) = 2 (2 e^{x^{2} - 4 x} x) + 2 ((2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} + x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)))) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.2

Multiplique $2$ por $2$ .

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + 2 (2 x - 4) (e^{x^{2} - 4 x} + x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4))) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3

Simplifique cada termo.

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Etapa 2.4.3.1

Aplique a propriedade distributiva.

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + (2 (2 x) + 2 \cdot - 4) (e^{x^{2} - 4 x} + x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4))) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.2

Multiplique $2$ por $2$ .

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + (4 x + 2 \cdot - 4) (e^{x^{2} - 4 x} + x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4))) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.3

Multiplique $2$ por $- 4$ .

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + (4 x - 8) (e^{x^{2} - 4 x} + x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4))) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.4

Simplifique cada termo.

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Etapa 2.4.3.4.1

Aplique a propriedade distributiva.

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + (4 x - 8) (e^{x^{2} - 4 x} + x (e^{x^{2} - 4 x} (2 x) + e^{x^{2} - 4 x} \cdot - 4)) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.4.2

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + (4 x - 8) (e^{x^{2} - 4 x} + x (2 e^{x^{2} - 4 x} x + e^{x^{2} - 4 x} \cdot - 4)) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.4.3

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

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + (4 x - 8) (e^{x^{2} - 4 x} + x (2 e^{x^{2} - 4 x} x - 4 \cdot e^{x^{2} - 4 x})) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.4.4

Aplique a propriedade distributiva.

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + (4 x - 8) (e^{x^{2} - 4 x} + x (2 e^{x^{2} - 4 x} x) + x (- 4 e^{x^{2} - 4 x})) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.4.5

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + (4 x - 8) (e^{x^{2} - 4 x} + 2 x (e^{x^{2} - 4 x} x) + x (- 4 e^{x^{2} - 4 x})) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.4.6

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + (4 x - 8) (e^{x^{2} - 4 x} + 2 x (e^{x^{2} - 4 x} x) - 4 x e^{x^{2} - 4 x}) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.4.7

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

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Etapa 2.4.3.4.7.1

Mova $x$ .

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + (4 x - 8) (e^{x^{2} - 4 x} + 2 (x \cdot x) e^{x^{2} - 4 x} - 4 x e^{x^{2} - 4 x}) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.4.7.2

Multiplique $x$ por $x$ .

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + (4 x - 8) (e^{x^{2} - 4 x} + 2 x^{2} e^{x^{2} - 4 x} - 4 x e^{x^{2} - 4 x}) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.5

Expanda $(4 x - 8) (e^{x^{2} - 4 x} + 2 x^{2} e^{x^{2} - 4 x} - 4 x e^{x^{2} - 4 x})$ multiplicando cada termo na primeira expressão por cada um dos termos na segunda expressão.

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + 4 x e^{x^{2} - 4 x} + 4 x (2 x^{2} e^{x^{2} - 4 x}) + 4 x (- 4 x e^{x^{2} - 4 x}) - 8 e^{x^{2} - 4 x} - 8 (2 x^{2} e^{x^{2} - 4 x}) - 8 (- 4 x e^{x^{2} - 4 x}) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.6

Simplifique cada termo.

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Etapa 2.4.3.6.1

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

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Etapa 2.4.3.6.1.1

Mova $x^{2}$ .

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + 4 x e^{x^{2} - 4 x} + 4 (x^{2} x) (2 e^{x^{2} - 4 x}) + 4 x (- 4 x e^{x^{2} - 4 x}) - 8 e^{x^{2} - 4 x} - 8 (2 x^{2} e^{x^{2} - 4 x}) - 8 (- 4 x e^{x^{2} - 4 x}) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.6.1.2

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

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Etapa 2.4.3.6.1.2.1

Eleve $x$ à potência de $1$ .

Etapa 2.4.3.6.1.2.2

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

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + 4 x e^{x^{2} - 4 x} + 4 x^{2 + 1} (2 e^{x^{2} - 4 x}) + 4 x (- 4 x e^{x^{2} - 4 x}) - 8 e^{x^{2} - 4 x} - 8 (2 x^{2} e^{x^{2} - 4 x}) - 8 (- 4 x e^{x^{2} - 4 x}) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.6.1.3

Some $2$ e $1$ .

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + 4 x e^{x^{2} - 4 x} + 4 x^{3} (2 e^{x^{2} - 4 x}) + 4 x (- 4 x e^{x^{2} - 4 x}) - 8 e^{x^{2} - 4 x} - 8 (2 x^{2} e^{x^{2} - 4 x}) - 8 (- 4 x e^{x^{2} - 4 x}) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.6.2

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + 4 x e^{x^{2} - 4 x} + 4 \cdot (2 x^{3} e^{x^{2} - 4 x}) + 4 x (- 4 x e^{x^{2} - 4 x}) - 8 e^{x^{2} - 4 x} - 8 (2 x^{2} e^{x^{2} - 4 x}) - 8 (- 4 x e^{x^{2} - 4 x}) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.6.3

Multiplique $4$ por $2$ .

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + 4 x e^{x^{2} - 4 x} + 8 x^{3} e^{x^{2} - 4 x} + 4 x (- 4 x e^{x^{2} - 4 x}) - 8 e^{x^{2} - 4 x} - 8 (2 x^{2} e^{x^{2} - 4 x}) - 8 (- 4 x e^{x^{2} - 4 x}) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.6.4

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

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Etapa 2.4.3.6.4.1

Mova $x$ .

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + 4 x e^{x^{2} - 4 x} + 8 x^{3} e^{x^{2} - 4 x} + 4 (x \cdot x) (- 4 e^{x^{2} - 4 x}) - 8 e^{x^{2} - 4 x} - 8 (2 x^{2} e^{x^{2} - 4 x}) - 8 (- 4 x e^{x^{2} - 4 x}) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.6.4.2

Multiplique $x$ por $x$ .

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + 4 x e^{x^{2} - 4 x} + 8 x^{3} e^{x^{2} - 4 x} + 4 x^{2} (- 4 e^{x^{2} - 4 x}) - 8 e^{x^{2} - 4 x} - 8 (2 x^{2} e^{x^{2} - 4 x}) - 8 (- 4 x e^{x^{2} - 4 x}) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.6.5

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + 4 x e^{x^{2} - 4 x} + 8 x^{3} e^{x^{2} - 4 x} + 4 \cdot (- 4 x^{2} e^{x^{2} - 4 x}) - 8 e^{x^{2} - 4 x} - 8 (2 x^{2} e^{x^{2} - 4 x}) - 8 (- 4 x e^{x^{2} - 4 x}) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.6.6

Multiplique $4$ por $- 4$ .

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + 4 x e^{x^{2} - 4 x} + 8 x^{3} e^{x^{2} - 4 x} - 16 x^{2} e^{x^{2} - 4 x} - 8 e^{x^{2} - 4 x} - 8 (2 x^{2} e^{x^{2} - 4 x}) - 8 (- 4 x e^{x^{2} - 4 x}) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.6.7

Multiplique $2$ por $- 8$ .

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + 4 x e^{x^{2} - 4 x} + 8 x^{3} e^{x^{2} - 4 x} - 16 x^{2} e^{x^{2} - 4 x} - 8 e^{x^{2} - 4 x} - 16 (x^{2} e^{x^{2} - 4 x}) - 8 (- 4 x e^{x^{2} - 4 x}) + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.6.8

Multiplique $- 4$ por $- 8$ .

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + 4 x e^{x^{2} - 4 x} + 8 x^{3} e^{x^{2} - 4 x} - 16 x^{2} e^{x^{2} - 4 x} - 8 e^{x^{2} - 4 x} - 16 x^{2} e^{x^{2} - 4 x} + 32 x e^{x^{2} - 4 x} + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.7

Some $4 x e^{x^{2} - 4 x}$ e $32 x e^{x^{2} - 4 x}$ .

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + 36 x e^{x^{2} - 4 x} + 8 x^{3} e^{x^{2} - 4 x} - 16 x^{2} e^{x^{2} - 4 x} - 8 e^{x^{2} - 4 x} - 16 x^{2} e^{x^{2} - 4 x} + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.8

Subtraia $16 x^{2} e^{x^{2} - 4 x}$ de $- 16 x^{2} e^{x^{2} - 4 x}$ .

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + 36 x e^{x^{2} - 4 x} + 8 x^{3} e^{x^{2} - 4 x} - 32 x^{2} e^{x^{2} - 4 x} - 8 e^{x^{2} - 4 x} + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x - 4)$

Etapa 2.4.3.9

Aplique a propriedade distributiva.

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + 36 x e^{x^{2} - 4 x} + 8 x^{3} e^{x^{2} - 4 x} - 32 x^{2} e^{x^{2} - 4 x} - 8 e^{x^{2} - 4 x} + 2 e^{x^{2} - 4 x} (2 x) + 2 e^{x^{2} - 4 x} \cdot - 4$

Etapa 2.4.3.10

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + 36 x e^{x^{2} - 4 x} + 8 x^{3} e^{x^{2} - 4 x} - 32 x^{2} e^{x^{2} - 4 x} - 8 e^{x^{2} - 4 x} + 2 \cdot (2 e^{x^{2} - 4 x} x) + 2 e^{x^{2} - 4 x} \cdot - 4$

Etapa 2.4.3.11

Multiplique $- 4$ por $2$ .

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + 36 x e^{x^{2} - 4 x} + 8 x^{3} e^{x^{2} - 4 x} - 32 x^{2} e^{x^{2} - 4 x} - 8 e^{x^{2} - 4 x} + 2 \cdot (2 e^{x^{2} - 4 x} x) - 8 e^{x^{2} - 4 x}$

Etapa 2.4.3.12

Multiplique $2$ por $2$ .

$f'' (x) = 4 e^{x^{2} - 4 x} x + 36 x e^{x^{2} - 4 x} + 8 x^{3} e^{x^{2} - 4 x} - 32 x^{2} e^{x^{2} - 4 x} - 8 e^{x^{2} - 4 x} + 4 e^{x^{2} - 4 x} x - 8 e^{x^{2} - 4 x}$

Etapa 2.4.4

Some $4 e^{x^{2} - 4 x} x$ e $36 x e^{x^{2} - 4 x}$ .

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Etapa 2.4.4.1

Mova $e^{x^{2} - 4 x}$ .

$f'' (x) = 4 x e^{x^{2} - 4 x} + 36 x e^{x^{2} - 4 x} + 8 x^{3} e^{x^{2} - 4 x} - 32 x^{2} e^{x^{2} - 4 x} - 8 e^{x^{2} - 4 x} + 4 e^{x^{2} - 4 x} x - 8 e^{x^{2} - 4 x}$

Etapa 2.4.4.2

Some $4 x e^{x^{2} - 4 x}$ e $36 x e^{x^{2} - 4 x}$ .

$f'' (x) = 40 x e^{x^{2} - 4 x} + 8 x^{3} e^{x^{2} - 4 x} - 32 x^{2} e^{x^{2} - 4 x} - 8 e^{x^{2} - 4 x} + 4 e^{x^{2} - 4 x} x - 8 e^{x^{2} - 4 x}$

Etapa 2.4.5

Some $40 x e^{x^{2} - 4 x}$ e $4 e^{x^{2} - 4 x} x$ .

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Etapa 2.4.5.1

Mova $e^{x^{2} - 4 x}$ .

$f'' (x) = 40 x e^{x^{2} - 4 x} + 4 x e^{x^{2} - 4 x} + 8 x^{3} e^{x^{2} - 4 x} - 32 x^{2} e^{x^{2} - 4 x} - 8 e^{x^{2} - 4 x} - 8 e^{x^{2} - 4 x}$

Etapa 2.4.5.2

Some $40 x e^{x^{2} - 4 x}$ e $4 x e^{x^{2} - 4 x}$ .

$f'' (x) = 44 x e^{x^{2} - 4 x} + 8 x^{3} e^{x^{2} - 4 x} - 32 x^{2} e^{x^{2} - 4 x} - 8 e^{x^{2} - 4 x} - 8 e^{x^{2} - 4 x}$

Etapa 2.4.6

Subtraia $8 e^{x^{2} - 4 x}$ de $- 8 e^{x^{2} - 4 x}$ .

$f'' (x) = 44 x e^{x^{2} - 4 x} + 8 x^{3} e^{x^{2} - 4 x} - 32 x^{2} e^{x^{2} - 4 x} - 16 e^{x^{2} - 4 x}$