Математический анализ Примеры

$y = 3 x^{\frac{2}{3}} - 4 x^{\frac{1}{2}} - 2$

Этап 1

Продифференцируем обе части уравнения.

$\frac{d}{d x} (y) = \frac{d}{d x} (3 x^{\frac{2}{3}} - 4 x^{\frac{1}{2}} - 2)$

Этап 2

Производная $y$ по $x$ равна $y'$ .

$y'$

Этап 3

Продифференцируем правую часть уравнения.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

По правилу суммы производная $3 x^{\frac{2}{3}} - 4 x^{\frac{1}{2}} - 2$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [3 x^{\frac{2}{3}}] + \frac{d}{d x} [- 4 x^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [- 2]$ .

$\frac{d}{d x} [3 x^{\frac{2}{3}}] + \frac{d}{d x} [- 4 x^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [- 2]$

Этап 3.2

Найдем значение $\frac{d}{d x} [3 x^{\frac{2}{3}}]$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.1

Поскольку $3$ является константой относительно $x$ , производная $3 x^{\frac{2}{3}}$ по $x$ равна $3 \frac{d}{d x} [x^{\frac{2}{3}}]$ .

$3 \frac{d}{d x} [x^{\frac{2}{3}}] + \frac{d}{d x} [- 4 x^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [- 2]$

Этап 3.2.2

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ имеет вид $n x^{n - 1}$ , где $n = \frac{2}{3}$ .

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

Этап 3.2.3

Чтобы записать $- 1$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{3}{3}$ .

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

Этап 3.2.4

Объединим $- 1$ и $\frac{3}{3}$ .

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

Этап 3.2.5

Объединим числители над общим знаменателем.

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

Этап 3.2.6

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.6.1

Умножим $- 1$ на $3$ .

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

Этап 3.2.6.2

Вычтем $3$ из $2$ .

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

Этап 3.2.7

Вынесем знак минуса перед дробью.

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

Этап 3.2.8

Объединим $\frac{2}{3}$ и $x^{- \frac{1}{3}}$ .

$3 \frac{2 x^{- \frac{1}{3}}}{3} + \frac{d}{d x} [- 4 x^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [- 2]$

Этап 3.2.9

Объединим $3$ и $\frac{2 x^{- \frac{1}{3}}}{3}$ .

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

Этап 3.2.10

Умножим $2$ на $3$ .

$\frac{6 x^{- \frac{1}{3}}}{3} + \frac{d}{d x} [- 4 x^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [- 2]$

Этап 3.2.11

Перенесем $x^{- \frac{1}{3}}$ в знаменатель, используя правило отрицательных степеней $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$\frac{6}{3 x^{\frac{1}{3}}} + \frac{d}{d x} [- 4 x^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [- 2]$

Этап 3.2.12

Вынесем множитель $3$ из $6$ .

$\frac{3 \cdot 2}{3 x^{\frac{1}{3}}} + \frac{d}{d x} [- 4 x^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [- 2]$

Этап 3.2.13

Сократим общие множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.13.1

Вынесем множитель $3$ из $3 x^{\frac{1}{3}}$ .

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

Этап 3.2.13.2

Сократим общий множитель.

$\frac{3 \cdot 2}{3 x^{\frac{1}{3}}} + \frac{d}{d x} [- 4 x^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [- 2]$

Этап 3.2.13.3

Перепишем это выражение.

$\frac{2}{x^{\frac{1}{3}}} + \frac{d}{d x} [- 4 x^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [- 2]$

Этап 3.3

Найдем значение $\frac{d}{d x} [- 4 x^{\frac{1}{2}}]$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.1

Поскольку $- 4$ является константой относительно $x$ , производная $- 4 x^{\frac{1}{2}}$ по $x$ равна $- 4 \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{2}}]$ .

$\frac{2}{x^{\frac{1}{3}}} - 4 \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [- 2]$

Этап 3.3.2

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

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

Этап 3.3.3

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

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

Этап 3.3.4

Объединим $- 1$ и $\frac{2}{2}$ .

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

Этап 3.3.5

Объединим числители над общим знаменателем.

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

Этап 3.3.6

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.6.1

Умножим $- 1$ на $2$ .

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

Этап 3.3.6.2

Вычтем $2$ из $1$ .

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

Этап 3.3.7

Вынесем знак минуса перед дробью.

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

Этап 3.3.8

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

$\frac{2}{x^{\frac{1}{3}}} - 4 \frac{x^{- \frac{1}{2}}}{2} + \frac{d}{d x} [- 2]$

Этап 3.3.9

Объединим $- 4$ и $\frac{x^{- \frac{1}{2}}}{2}$ .

$\frac{2}{x^{\frac{1}{3}}} + \frac{- 4 x^{- \frac{1}{2}}}{2} + \frac{d}{d x} [- 2]$

Этап 3.3.10

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

$\frac{2}{x^{\frac{1}{3}}} + \frac{- 4}{2 x^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [- 2]$

Этап 3.3.11

Вынесем множитель $2$ из $- 4$ .

$\frac{2}{x^{\frac{1}{3}}} + \frac{2 \cdot - 2}{2 x^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [- 2]$

Этап 3.3.12

Сократим общие множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.12.1

Вынесем множитель $2$ из $2 x^{\frac{1}{2}}$ .

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

Этап 3.3.12.2

Сократим общий множитель.

$\frac{2}{x^{\frac{1}{3}}} + \frac{2 \cdot - 2}{2 x^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [- 2]$

Этап 3.3.12.3

Перепишем это выражение.

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

Этап 3.3.13

Вынесем знак минуса перед дробью.

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

Этап 3.4

Продифференцируем, используя правило константы.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.4.1

Поскольку $- 2$ является константой относительно $x$ , производная $- 2$ относительно $x$ равна $0$ .

$\frac{2}{x^{\frac{1}{3}}} - \frac{2}{x^{\frac{1}{2}}} + 0$

Этап 3.4.2

Добавим $\frac{2}{x^{\frac{1}{3}}} - \frac{2}{x^{\frac{1}{2}}}$ и $0$ .

$\frac{2}{x^{\frac{1}{3}}} - \frac{2}{x^{\frac{1}{2}}}$

Этап 4

Преобразуем уравнение, приравняв левую часть к правой.

$y' = \frac{2}{x^{\frac{1}{3}}} - \frac{2}{x^{\frac{1}{2}}}$

Этап 5

Заменим $y'$ на $\frac{d y}{d x}$ .

$\frac{d y}{d x} = \frac{2}{x^{\frac{1}{3}}} - \frac{2}{x^{\frac{1}{2}}}$