Cálculo Exemplos

$y = x^{2} \sqrt{36 - x^{2}}$

Etapa 1

Use $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescrever $\sqrt{36 - x^{2}}$ como ${(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{d}{d x} [x^{2} {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}]$

Etapa 2

Diferencie usando a regra do produto, que determina que $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ é $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ , em que $f (x) = x^{2}$ e $g (x) = {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$x^{2} \frac{d}{d x} [{(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}] + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 3

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ e $g (x) = 36 - x^{2}$ .

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Etapa 3.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u$ como $36 - x^{2}$ .

$x^{2} (\frac{d}{d u} [u^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d x} [36 - x^{2}]) + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 3.2

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

$x^{2} (\frac{1}{2} u^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [36 - x^{2}]) + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 3.3

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $36 - x^{2}$ .

$x^{2} (\frac{1}{2} {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [36 - x^{2}]) + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 4

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

$x^{2} (\frac{1}{2} {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} \frac{d}{d x} [36 - x^{2}]) + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 5

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

$x^{2} (\frac{1}{2} {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [36 - x^{2}]) + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 6

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$x^{2} (\frac{1}{2} {(36 - x^{2})}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [36 - x^{2}]) + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 7

Simplifique o numerador.

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Etapa 7.1

Multiplique $- 1$ por $2$ .

$x^{2} (\frac{1}{2} {(36 - x^{2})}^{\frac{1 - 2}{2}} \frac{d}{d x} [36 - x^{2}]) + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 7.2

Subtraia $2$ de $1$ .

$x^{2} (\frac{1}{2} {(36 - x^{2})}^{\frac{- 1}{2}} \frac{d}{d x} [36 - x^{2}]) + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 8

Combine frações.

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Etapa 8.1

Mova o número negativo para a frente da fração.

$x^{2} (\frac{1}{2} {(36 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [36 - x^{2}]) + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 8.2

Combine $\frac{1}{2}$ e ${(36 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}}$ .

$x^{2} (\frac{{(36 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}}}{2} \frac{d}{d x} [36 - x^{2}]) + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 8.3

Mova ${(36 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}}$ para o denominador usando a regra do expoente negativo $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$x^{2} (\frac{1}{2 {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [36 - x^{2}]) + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 8.4

Combine $\frac{1}{2 {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ e $x^{2}$ .

$\frac{x^{2}}{2 {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [36 - x^{2}] + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 9

De acordo com a regra da soma, a derivada de $36 - x^{2}$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [36] + \frac{d}{d x} [- x^{2}]$ .

$\frac{x^{2}}{2 {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{d}{d x} [36] + \frac{d}{d x} [- x^{2}]) + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 10

Como $36$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $36$ em relação a $x$ é $0$ .

$\frac{x^{2}}{2 {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} (0 + \frac{d}{d x} [- x^{2}]) + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 11

Some $0$ e $\frac{d}{d x} [- x^{2}]$ .

$\frac{x^{2}}{2 {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [- x^{2}] + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 12

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

$\frac{x^{2}}{2 {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} (- \frac{d}{d x} [x^{2}]) + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 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 $n = 2$ .

$\frac{x^{2}}{2 {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} (- (2 x)) + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 14

Combine frações.

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Etapa 14.1

Multiplique $2$ por $- 1$ .

$\frac{x^{2}}{2 {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} (- 2 x) + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 14.2

Combine $- 2$ e $\frac{x^{2}}{2 {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ .

$\frac{- 2 x^{2}}{2 {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} x + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 14.3

Combine $\frac{- 2 x^{2}}{2 {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ e $x$ .

$\frac{- 2 x^{2} x}{2 {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 15

Eleve $x$ à potência de $1$ .

$\frac{- 2 (x^{1} x^{2})}{2 {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 16

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

$\frac{- 2 x^{1 + 2}}{2 {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 17

Some $1$ e $2$ .

$\frac{- 2 x^{3}}{2 {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 18

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

$\frac{2 (- x^{3})}{2 {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 19

Cancele os fatores comuns.

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Etapa 19.1

Fatore $2$ de $2 {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{2 (- x^{3})}{2 ({(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})} + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 19.2

Cancele o fator comum.

$\frac{2 (- x^{3})}{2 {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 19.3

Reescreva a expressão.

$\frac{- x^{3}}{{(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 20

Mova o número negativo para a frente da fração.

$- \frac{x^{3}}{{(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Etapa 21

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

$- \frac{x^{3}}{{(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (2 x)$

Etapa 22

Reordene.

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Etapa 22.1

Mova $2$ para a esquerda de ${(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$- \frac{x^{3}}{{(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + 2 \cdot {(36 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x$

Etapa 22.2

Mova ${(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}$ .

$- \frac{x^{3}}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}} + 2 x {(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}$

Etapa 23

Para escrever $2 x {(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$ .

$- \frac{x^{3}}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}} + \frac{2 x {(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}} {(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 24

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$\frac{- x^{3} + 2 x {(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}} {(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 25

Multiplique ${(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}$ por ${(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}$ somando os expoentes.

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Etapa 25.1

Mova ${(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{- x^{3} + 2 x ({(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}} {(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}})}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 25.2

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

$\frac{- x^{3} + 2 x {(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2} + \frac{1}{2}}}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 25.3

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$\frac{- x^{3} + 2 x {(- x^{2} + 36)}^{\frac{1 + 1}{2}}}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 25.4

Some $1$ e $1$ .

$\frac{- x^{3} + 2 x {(- x^{2} + 36)}^{\frac{2}{2}}}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 25.5

Divida $2$ por $2$ .

$\frac{- x^{3} + 2 x {(- x^{2} + 36)}^{1}}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 26

Simplifique $2 x {(- x^{2} + 36)}^{1}$ .

$\frac{- x^{3} + 2 x (- x^{2} + 36)}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 27

Simplifique.

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Etapa 27.1

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{- x^{3} + 2 x (- x^{2}) + 2 x \cdot 36}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 27.2

Simplifique o numerador.

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Etapa 27.2.1

Simplifique cada termo.

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Etapa 27.2.1.1

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$\frac{- x^{3} + 2 \cdot - 1 x \cdot x^{2} + 2 x \cdot 36}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 27.2.1.2

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

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Etapa 27.2.1.2.1

Mova $x^{2}$ .

$\frac{- x^{3} + 2 \cdot - 1 (x^{2} x) + 2 x \cdot 36}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 27.2.1.2.2

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

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Etapa 27.2.1.2.2.1

Eleve $x$ à potência de $1$ .

$\frac{- x^{3} + 2 \cdot - 1 (x^{2} x^{1}) + 2 x \cdot 36}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 27.2.1.2.2.2

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

$\frac{- x^{3} + 2 \cdot - 1 x^{2 + 1} + 2 x \cdot 36}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 27.2.1.2.3

Some $2$ e $1$ .

$\frac{- x^{3} + 2 \cdot - 1 x^{3} + 2 x \cdot 36}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 27.2.1.3

Multiplique $2$ por $- 1$ .

$\frac{- x^{3} - 2 x^{3} + 2 x \cdot 36}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 27.2.1.4

Multiplique $36$ por $2$ .

$\frac{- x^{3} - 2 x^{3} + 72 x}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 27.2.2

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

$\frac{- 3 x^{3} + 72 x}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 27.3

Fatore $3 x$ de $- 3 x^{3} + 72 x$ .

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Etapa 27.3.1

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

$\frac{3 x (- x^{2}) + 72 x}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 27.3.2

Fatore $3 x$ de $72 x$ .

$\frac{3 x (- x^{2}) + 3 x (24)}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 27.3.3

Fatore $3 x$ de $3 x (- x^{2}) + 3 x (24)$ .

$\frac{3 x (- x^{2} + 24)}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 27.4

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

$\frac{3 x (- (x^{2}) + 24)}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 27.5

Reescreva $24$ como $- 1 (- 24)$ .

$\frac{3 x (- (x^{2}) - 1 (- 24))}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 27.6

Fatore $- 1$ de $- (x^{2}) - 1 (- 24)$ .

$\frac{3 x (- (x^{2} - 24))}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 27.7

Reescreva $- (x^{2} - 24)$ como $- 1 (x^{2} - 24)$ .

$\frac{3 x (- 1 (x^{2} - 24))}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 27.8

Mova o número negativo para a frente da fração.

$- \frac{(3 x) (x^{2} - 24)}{{(- x^{2} + 36)}^{\frac{1}{2}}}$