Cálculo Ejemplos

$f (x) = x^{2} (2 e^{x^{2}})$

Paso 1

Como $2$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $x^{2} (2 e^{x^{2}})$ con respecto a $x$ es $2 \frac{d}{d x} [x^{2} (e^{x^{2}})]$ .

$2 \frac{d}{d x} [x^{2} (e^{x^{2}})]$

Paso 2

Diferencia con la regla del producto, que establece que $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ es $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ donde $f (x) = x^{2}$ y $g (x) = e^{x^{2}}$ .

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

Paso 3

Diferencia con la regla de la cadena, que establece que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ es $f' (g (x)) g' (x)$ donde $f (x) = e^{x}$ y $g (x) = x^{2}$ .

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Paso 3.1

Para aplicar la regla de la cadena, establece $u$ como $x^{2}$ .

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

Paso 3.2

Diferencia con la regla exponencial, que establece que $\frac{d}{d u} [a^{u}]$ es $a^{u} \ln (a)$ donde $a$ = $e$ .

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

Paso 3.3

Reemplaza todos los casos de $u$ con $x^{2}$ .

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

Paso 4

Diferencia con la regla de la potencia, que establece que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ es $n x^{n - 1}$ donde $n = 2$ .

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

Paso 5

Multiplica $x^{2}$ por $x$ sumando los exponentes.

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Paso 5.1

Mueve $x$ .

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

Paso 5.2

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

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Paso 5.2.1

Eleva $x$ a la potencia de $1$ .

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

Paso 5.2.2

Usa la regla de la potencia $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar exponentes.

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

Paso 5.3

Suma $1$ y $2$ .

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

Paso 6

Mueve $2$ a la izquierda de $e^{x^{2}}$ .

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

Paso 7

Diferencia con la regla de la potencia, que establece que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ es $n x^{n - 1}$ donde $n = 2$ .

$2 (x^{3} (2 e^{x^{2}}) + e^{x^{2}} (2 x))$

Paso 8

Simplifica.

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Paso 8.1

Aplica la propiedad distributiva.

$2 (x^{3} (2 e^{x^{2}})) + 2 (e^{x^{2}} (2 x))$

Paso 8.2

Combina los términos.

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Paso 8.2.1

Multiplica $2$ por $2$ .

$4 (x^{3} (e^{x^{2}})) + 2 (e^{x^{2}} (2 x))$

Paso 8.2.2

Multiplica $2$ por $2$ .

$4 x^{3} e^{x^{2}} + 4 e^{x^{2}} x$

Paso 8.3

Reordena los términos.

$4 e^{x^{2}} x^{3} + 4 e^{x^{2}} x$

Paso 8.4

Reordena los factores en $4 e^{x^{2}} x^{3} + 4 e^{x^{2}} x$ .

$4 x^{3} e^{x^{2}} + 4 x e^{x^{2}}$