Алгебра Примеры

$e^{- 0.002 t^{2}} (\sqrt{t} + t^{4})$

Этап 1

С помощью $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ запишем $\sqrt{t}$ в виде $t^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{d}{d t} [e^{- 0.002 t^{2}} (t^{\frac{1}{2}} + t^{4})]$

Этап 2

Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что $\frac{d}{d t} [f (t) g (t)]$ имеет вид $f (t) \frac{d}{d t} [g (t)] + g (t) \frac{d}{d t} [f (t)]$ , где $f (t) = e^{- 0.002 t^{2}}$ и $g (t) = t^{\frac{1}{2}} + t^{4}$ .

$e^{- 0.002 t^{2}} \frac{d}{d t} [t^{\frac{1}{2}} + t^{4}] + (t^{\frac{1}{2}} + t^{4}) \frac{d}{d t} [e^{- 0.002 t^{2}}]$

Этап 3

Продифференцируем.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

По правилу суммы производная $t^{\frac{1}{2}} + t^{4}$ по $t$ имеет вид $\frac{d}{d t} [t^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d t} [t^{4}]$ .

$e^{- 0.002 t^{2}} (\frac{d}{d t} [t^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d t} [t^{4}]) + (t^{\frac{1}{2}} + t^{4}) \frac{d}{d t} [e^{- 0.002 t^{2}}]$

Этап 3.2

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d t} [t^{n}]$ имеет вид $n t^{n - 1}$ , где $n = \frac{1}{2}$ .

$e^{- 0.002 t^{2}} (\frac{1}{2} t^{\frac{1}{2} - 1} + \frac{d}{d t} [t^{4}]) + (t^{\frac{1}{2}} + t^{4}) \frac{d}{d t} [e^{- 0.002 t^{2}}]$

Этап 4

Чтобы записать $- 1$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{2}{2}$ .

$e^{- 0.002 t^{2}} (\frac{1}{2} t^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} + \frac{d}{d t} [t^{4}]) + (t^{\frac{1}{2}} + t^{4}) \frac{d}{d t} [e^{- 0.002 t^{2}}]$

Этап 5

Объединим $- 1$ и $\frac{2}{2}$ .

$e^{- 0.002 t^{2}} (\frac{1}{2} t^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} + \frac{d}{d t} [t^{4}]) + (t^{\frac{1}{2}} + t^{4}) \frac{d}{d t} [e^{- 0.002 t^{2}}]$

Этап 6

Объединим числители над общим знаменателем.

$e^{- 0.002 t^{2}} (\frac{1}{2} t^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} + \frac{d}{d t} [t^{4}]) + (t^{\frac{1}{2}} + t^{4}) \frac{d}{d t} [e^{- 0.002 t^{2}}]$

Этап 7

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 7.1

Умножим $- 1$ на $2$ .

$e^{- 0.002 t^{2}} (\frac{1}{2} t^{\frac{1 - 2}{2}} + \frac{d}{d t} [t^{4}]) + (t^{\frac{1}{2}} + t^{4}) \frac{d}{d t} [e^{- 0.002 t^{2}}]$

Этап 7.2

Вычтем $2$ из $1$ .

$e^{- 0.002 t^{2}} (\frac{1}{2} t^{\frac{- 1}{2}} + \frac{d}{d t} [t^{4}]) + (t^{\frac{1}{2}} + t^{4}) \frac{d}{d t} [e^{- 0.002 t^{2}}]$

Этап 8

Продифференцируем, используя правило степени.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.1

Вынесем знак минуса перед дробью.

$e^{- 0.002 t^{2}} (\frac{1}{2} t^{- \frac{1}{2}} + \frac{d}{d t} [t^{4}]) + (t^{\frac{1}{2}} + t^{4}) \frac{d}{d t} [e^{- 0.002 t^{2}}]$

Этап 8.2

Объединим дроби.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.2.1

Объединим $\frac{1}{2}$ и $t^{- \frac{1}{2}}$ .

$e^{- 0.002 t^{2}} (\frac{t^{- \frac{1}{2}}}{2} + \frac{d}{d t} [t^{4}]) + (t^{\frac{1}{2}} + t^{4}) \frac{d}{d t} [e^{- 0.002 t^{2}}]$

Этап 8.2.2

Перенесем $t^{- \frac{1}{2}}$ в знаменатель, используя правило отрицательных степеней $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$e^{- 0.002 t^{2}} (\frac{1}{2 t^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d t} [t^{4}]) + (t^{\frac{1}{2}} + t^{4}) \frac{d}{d t} [e^{- 0.002 t^{2}}]$

Этап 8.3

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d t} [t^{n}]$ имеет вид $n t^{n - 1}$ , где $n = 4$ .

$e^{- 0.002 t^{2}} (\frac{1}{2 t^{\frac{1}{2}}} + 4 t^{3}) + (t^{\frac{1}{2}} + t^{4}) \frac{d}{d t} [e^{- 0.002 t^{2}}]$

Этап 9

Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что $\frac{d}{d t} [f (g (t))]$ имеет вид $f' (g (t)) g' (t)$ , где $f (t) = e^{t}$ и $g (t) = - 0.002 t^{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 9.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u$ как $- 0.002 t^{2}$ .

$e^{- 0.002 t^{2}} (\frac{1}{2 t^{\frac{1}{2}}} + 4 t^{3}) + (t^{\frac{1}{2}} + t^{4}) (\frac{d}{d u} [e^{u}] \frac{d}{d t} [- 0.002 t^{2}])$

Этап 9.2

Продифференцируем, используя правило экспоненты, которое гласит, что $\frac{d}{d u} [a^{u}]$ имеет вид $a^{u} \ln (a)$ , где $a$ = $e$ .

$e^{- 0.002 t^{2}} (\frac{1}{2 t^{\frac{1}{2}}} + 4 t^{3}) + (t^{\frac{1}{2}} + t^{4}) (e^{u} \frac{d}{d t} [- 0.002 t^{2}])$

Этап 9.3

Заменим все вхождения $u$ на $- 0.002 t^{2}$ .

$e^{- 0.002 t^{2}} (\frac{1}{2 t^{\frac{1}{2}}} + 4 t^{3}) + (t^{\frac{1}{2}} + t^{4}) (e^{- 0.002 t^{2}} \frac{d}{d t} [- 0.002 t^{2}])$

Этап 10

Продифференцируем.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 10.1

Поскольку $- 0.002$ является константой относительно $t$ , производная $- 0.002 t^{2}$ по $t$ равна $- 0.002 \frac{d}{d t} [t^{2}]$ .

$e^{- 0.002 t^{2}} (\frac{1}{2 t^{\frac{1}{2}}} + 4 t^{3}) + (t^{\frac{1}{2}} + t^{4}) e^{- 0.002 t^{2}} (- 0.002 \frac{d}{d t} [t^{2}])$

Этап 10.2

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d t} [t^{n}]$ имеет вид $n t^{n - 1}$ , где $n = 2$ .

$e^{- 0.002 t^{2}} (\frac{1}{2 t^{\frac{1}{2}}} + 4 t^{3}) + (t^{\frac{1}{2}} + t^{4}) e^{- 0.002 t^{2}} (- 0.002 (2 t))$

Этап 10.3

Умножим $2$ на $- 0.002$ .

$e^{- 0.002 t^{2}} (\frac{1}{2 t^{\frac{1}{2}}} + 4 t^{3}) + (t^{\frac{1}{2}} + t^{4}) e^{- 0.002 t^{2}} (- 0.004 t)$

Этап 11

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 11.1

Применим свойство дистрибутивности.

$e^{- 0.002 t^{2}} \frac{1}{2 t^{\frac{1}{2}}} + e^{- 0.002 t^{2}} (4 t^{3}) + (t^{\frac{1}{2}} + t^{4}) e^{- 0.002 t^{2}} (- 0.004 t)$

Этап 11.2

Применим свойство дистрибутивности.

$e^{- 0.002 t^{2}} \frac{1}{2 t^{\frac{1}{2}}} + e^{- 0.002 t^{2}} (4 t^{3}) + (t^{\frac{1}{2}} e^{- 0.002 t^{2}} + t^{4} e^{- 0.002 t^{2}}) (- 0.004 t)$

Этап 11.3

Применим свойство дистрибутивности.

$e^{- 0.002 t^{2}} \frac{1}{2 t^{\frac{1}{2}}} + e^{- 0.002 t^{2}} (4 t^{3}) + t^{\frac{1}{2}} e^{- 0.002 t^{2}} (- 0.004 t) + t^{4} e^{- 0.002 t^{2}} (- 0.004 t)$

Этап 11.4

Объединим термины.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 11.4.1

Объединим $e^{- 0.002 t^{2}}$ и $\frac{1}{2 t^{\frac{1}{2}}}$ .

$\frac{e^{- 0.002 t^{2}}}{2 t^{\frac{1}{2}}} + e^{- 0.002 t^{2}} (4 t^{3}) + t^{\frac{1}{2}} e^{- 0.002 t^{2}} (- 0.004 t) + t^{4} e^{- 0.002 t^{2}} (- 0.004 t)$

Этап 11.4.2

Возведем $t$ в степень $1$ .

$\frac{e^{- 0.002 t^{2}}}{2 t^{\frac{1}{2}}} + e^{- 0.002 t^{2}} (4 t^{3}) + t^{1} t^{\frac{1}{2}} e^{- 0.002 t^{2}} \cdot - 0.004 + t^{4} e^{- 0.002 t^{2}} (- 0.004 t)$

Этап 11.4.3

Применим правило степени $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ для объединения показателей.

$\frac{e^{- 0.002 t^{2}}}{2 t^{\frac{1}{2}}} + e^{- 0.002 t^{2}} (4 t^{3}) + t^{1 + \frac{1}{2}} e^{- 0.002 t^{2}} \cdot - 0.004 + t^{4} e^{- 0.002 t^{2}} (- 0.004 t)$

Этап 11.4.4

Запишем $1$ в виде дроби с общим знаменателем.

$\frac{e^{- 0.002 t^{2}}}{2 t^{\frac{1}{2}}} + e^{- 0.002 t^{2}} (4 t^{3}) + t^{\frac{2}{2} + \frac{1}{2}} e^{- 0.002 t^{2}} \cdot - 0.004 + t^{4} e^{- 0.002 t^{2}} (- 0.004 t)$

Этап 11.4.5

Объединим числители над общим знаменателем.

$\frac{e^{- 0.002 t^{2}}}{2 t^{\frac{1}{2}}} + e^{- 0.002 t^{2}} (4 t^{3}) + t^{\frac{2 + 1}{2}} e^{- 0.002 t^{2}} \cdot - 0.004 + t^{4} e^{- 0.002 t^{2}} (- 0.004 t)$

Этап 11.4.6

Добавим $2$ и $1$ .

$\frac{e^{- 0.002 t^{2}}}{2 t^{\frac{1}{2}}} + e^{- 0.002 t^{2}} (4 t^{3}) + t^{\frac{3}{2}} e^{- 0.002 t^{2}} \cdot - 0.004 + t^{4} e^{- 0.002 t^{2}} (- 0.004 t)$

Этап 11.4.7

Перенесем $- 0.004$ влево от $t^{\frac{3}{2}} e^{- 0.002 t^{2}}$ .

$\frac{e^{- 0.002 t^{2}}}{2 t^{\frac{1}{2}}} + e^{- 0.002 t^{2}} (4 t^{3}) - 0.004 \cdot (t^{\frac{3}{2}} e^{- 0.002 t^{2}}) + t^{4} e^{- 0.002 t^{2}} (- 0.004 t)$

Этап 11.4.8

Возведем $t$ в степень $1$ .

$\frac{e^{- 0.002 t^{2}}}{2 t^{\frac{1}{2}}} + e^{- 0.002 t^{2}} (4 t^{3}) - 0.004 t^{\frac{3}{2}} e^{- 0.002 t^{2}} + t^{1} t^{4} e^{- 0.002 t^{2}} \cdot - 0.004$

Этап 11.4.9

Применим правило степени $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ для объединения показателей.

$\frac{e^{- 0.002 t^{2}}}{2 t^{\frac{1}{2}}} + e^{- 0.002 t^{2}} (4 t^{3}) - 0.004 t^{\frac{3}{2}} e^{- 0.002 t^{2}} + t^{1 + 4} e^{- 0.002 t^{2}} \cdot - 0.004$

Этап 11.4.10

Добавим $1$ и $4$ .

$\frac{e^{- 0.002 t^{2}}}{2 t^{\frac{1}{2}}} + e^{- 0.002 t^{2}} (4 t^{3}) - 0.004 t^{\frac{3}{2}} e^{- 0.002 t^{2}} + t^{5} e^{- 0.002 t^{2}} \cdot - 0.004$

Этап 11.4.11

Перенесем $- 0.004$ влево от $t^{5} e^{- 0.002 t^{2}}$ .

$\frac{e^{- 0.002 t^{2}}}{2 t^{\frac{1}{2}}} + e^{- 0.002 t^{2}} (4 t^{3}) - 0.004 t^{\frac{3}{2}} e^{- 0.002 t^{2}} - 0.004 t^{5} e^{- 0.002 t^{2}}$

Этап 11.5

Изменим порядок членов.

$4 e^{- 0.002 t^{2}} t^{3} - 0.004 e^{- 0.002 t^{2}} t^{\frac{3}{2}} - 0.004 e^{- 0.002 t^{2}} t^{5} + \frac{e^{- 0.002 t^{2}}}{2 t^{\frac{1}{2}}}$