Giải tích Ví dụ

$2 x \sqrt{x^{2} + 7}$

Bước 1

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc nhân với hằng số.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.1

Sử dụng $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ để viết lại $\sqrt{x^{2} + 7}$ ở dạng ${(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{d}{d x} [2 x {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}]$

Bước 1.2

Vì $2$ không đổi đối với $x$ , nên đạo hàm của $2 x {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}$ đối với $x$ là $2 \frac{d}{d x} [x {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}]$ .

$2 \frac{d}{d x} [x {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}]$

Bước 2

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc tích số, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ là $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ trong đó $f (x) = x$ và $g (x) = {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}$ .

$2 (x \frac{d}{d x} [{(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}] + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 3

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc chuỗi, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ là $f' (g (x)) g' (x)$ trong đó $f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ và $g (x) = x^{2} + 7$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.1

Để áp dụng quy tắc chuỗi, thiết lập $u$ ở dạng $x^{2} + 7$ .

$2 (x (\frac{d}{d u} [u^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d x} [x^{2} + 7]) + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 3.2

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d u} [u^{n}]$ là $n u^{n - 1}$ trong đó $n = \frac{1}{2}$ .

$2 (x (\frac{1}{2} u^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [x^{2} + 7]) + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 3.3

Thay thế tất cả các lần xuất hiện của $u$ với $x^{2} + 7$ .

$2 (x (\frac{1}{2} {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [x^{2} + 7]) + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 4

Để viết $- 1$ ở dạng một phân số với mẫu số chung, hãy nhân với $\frac{2}{2}$ .

$2 (x (\frac{1}{2} {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2} + 7]) + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 5

Kết hợp $- 1$ và $\frac{2}{2}$ .

$2 (x (\frac{1}{2} {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2} + 7]) + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 6

Kết hợp các tử số trên mẫu số chung.

$2 (x (\frac{1}{2} {(x^{2} + 7)}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2} + 7]) + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 7

Rút gọn tử số.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 7.1

Nhân $- 1$ với $2$ .

$2 (x (\frac{1}{2} {(x^{2} + 7)}^{\frac{1 - 2}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2} + 7]) + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 7.2

Trừ $2$ khỏi $1$ .

$2 (x (\frac{1}{2} {(x^{2} + 7)}^{\frac{- 1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2} + 7]) + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 8

Kết hợp các phân số.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 8.1

Di chuyển dấu trừ ra phía trước của phân số.

$2 (x (\frac{1}{2} {(x^{2} + 7)}^{- \frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2} + 7]) + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 8.2

Kết hợp $\frac{1}{2}$ và ${(x^{2} + 7)}^{- \frac{1}{2}}$ .

$2 (x (\frac{{(x^{2} + 7)}^{- \frac{1}{2}}}{2} \frac{d}{d x} [x^{2} + 7]) + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 8.3

Di chuyển ${(x^{2} + 7)}^{- \frac{1}{2}}$ sang mẫu số bằng quy tắc số mũ âm $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$2 (x (\frac{1}{2 {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [x^{2} + 7]) + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 8.4

Kết hợp $\frac{1}{2 {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}}$ và $x$ .

$2 (\frac{x}{2 {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [x^{2} + 7] + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 9

Theo Quy tắc tổng, đạo hàm của $x^{2} + 7$ đối với $x$ là $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [7]$ .

$2 (\frac{x}{2 {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}} (\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [7]) + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 10

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ là $n x^{n - 1}$ trong đó $n = 2$ .

$2 (\frac{x}{2 {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}} (2 x + \frac{d}{d x} [7]) + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 11

Vì $7$ là hằng số đối với $x$ , đạo hàm của $7$ đối với $x$ là $0$ .

$2 (\frac{x}{2 {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}} (2 x + 0) + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 12

Kết hợp các phân số.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 12.1

Cộng $2 x$ và $0$ .

$2 (\frac{x}{2 {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}} (2 x) + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 12.2

Kết hợp $2$ và $\frac{x}{2 {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}}$ .

$2 (\frac{2 x}{2 {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}} x + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 12.3

Kết hợp $\frac{2 x}{2 {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}}$ và $x$ .

$2 (\frac{2 x \cdot x}{2 {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}} + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 13

Nâng $x$ lên lũy thừa $1$ .

$2 (\frac{2 (x^{1} x)}{2 {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}} + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 14

Nâng $x$ lên lũy thừa $1$ .

$2 (\frac{2 (x^{1} x^{1})}{2 {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}} + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 15

Sử dụng quy tắc lũy thừa $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ để kết hợp các số mũ.

$2 (\frac{2 x^{1 + 1}}{2 {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}} + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 16

Rút gọn biểu thức bằng cách triệt tiêu các thừa số chung.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 16.1

Cộng $1$ và $1$ .

$2 (\frac{2 x^{2}}{2 {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}} + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 16.2

Triệt tiêu thừa số chung.

$2 (\frac{2 x^{2}}{2 {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}} + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 16.3

Viết lại biểu thức.

$2 (\frac{x^{2}}{{(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}} + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Bước 17

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ là $n x^{n - 1}$ trong đó $n = 1$ .

$2 (\frac{x^{2}}{{(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}} + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} \cdot 1)$

Bước 18

Nhân ${(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}$ với $1$ .

$2 (\frac{x^{2}}{{(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}} + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}})$

Bước 19

Để viết ${(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}$ ở dạng một phân số với mẫu số chung, hãy nhân với $\frac{{(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}}{{(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}}$ .

$2 (\frac{x^{2}}{{(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}} + \frac{{(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}}{{(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}})$

Bước 20

Kết hợp các tử số trên mẫu số chung.

$2 \frac{x^{2} + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}} {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}}{{(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}}$

Bước 21

Nhân ${(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}$ với ${(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}$ bằng cách cộng các số mũ.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 21.1

Sử dụng quy tắc lũy thừa $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ để kết hợp các số mũ.

$2 \frac{x^{2} + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2} + \frac{1}{2}}}{{(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}}$

Bước 21.2

Kết hợp các tử số trên mẫu số chung.

$2 \frac{x^{2} + {(x^{2} + 7)}^{\frac{1 + 1}{2}}}{{(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}}$

Bước 21.3

Cộng $1$ và $1$ .

$2 \frac{x^{2} + {(x^{2} + 7)}^{\frac{2}{2}}}{{(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}}$

Bước 21.4

Chia $2$ cho $2$ .

$2 \frac{x^{2} + {(x^{2} + 7)}^{1}}{{(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}}$

Bước 22

Rút gọn ${(x^{2} + 7)}^{1}$ .

$2 \frac{x^{2} + x^{2} + 7}{{(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}}$

Bước 23

Cộng $x^{2}$ và $x^{2}$ .

$2 \frac{2 x^{2} + 7}{{(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}}$

Bước 24

Kết hợp $2$ và $\frac{2 x^{2} + 7}{{(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}}$ .

$\frac{2 (2 x^{2} + 7)}{{(x^{2} + 7)}^{\frac{1}{2}}}$