Математический анализ Примеры

$\frac{x^{2}}{x + 1}$

Этап 1

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

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

Этап 2

Продифференцируем.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

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

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

Этап 2.2

Перенесем $2$ влево от $x + 1$ .

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

Этап 2.3

По правилу суммы производная $x + 1$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [1]$ .

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

Этап 2.4

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

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

Этап 2.5

Поскольку $1$ является константой относительно $x$ , производная $1$ относительно $x$ равна $0$ .

$\frac{2 (x + 1) x - x^{2} (1 + 0)}{{(x + 1)}^{2}}$

Этап 2.6

Упростим выражение.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.6.1

Добавим $1$ и $0$ .

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

Этап 2.6.2

Умножим $- 1$ на $1$ .

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

Этап 3

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Применим свойство дистрибутивности.

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

Этап 3.2

Применим свойство дистрибутивности.

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

Этап 3.3

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.1.1

Умножим $x$ на $x$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.1.1.1

Перенесем $x$ .

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

Этап 3.3.1.1.2

Умножим $x$ на $x$ .

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

Этап 3.3.1.2

Умножим $2$ на $1$ .

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

Этап 3.3.2

Вычтем $x^{2}$ из $2 x^{2}$ .

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

Этап 3.4

Вынесем множитель $x$ из $x^{2} + 2 x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.4.1

Вынесем множитель $x$ из $x^{2}$ .

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

Этап 3.4.2

Вынесем множитель $x$ из $2 x$ .

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

Этап 3.4.3

Вынесем множитель $x$ из $x \cdot x + x \cdot 2$ .

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