Cálculo Ejemplos

$u = \ln (x^{\frac{1}{3}})$

Paso 1

Diferencia ambos lados de la ecuación.

$\frac{d}{d x} (u) = \frac{d}{d x} (\ln (x^{\frac{1}{3}}))$

Paso 2

La derivada de $u$ con respecto a $x$ es $u'$ .

$u'$

Paso 3

Diferencia el lado derecho de la ecuación.

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Paso 3.1

Diferencia con la regla de la cadena, que establece que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ es $f' (g (x)) g' (x)$ donde $f (x) = \ln (x)$ y $g (x) = x^{\frac{1}{3}}$ .

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Paso 3.1.1

Para aplicar la regla de la cadena, establece $u$ como $x^{\frac{1}{3}}$ .

$\frac{d}{d u} [\ln (u)] \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{3}}]$

Paso 3.1.2

La derivada de $\ln (u)$ con respecto a $u$ es $\frac{1}{u}$ .

$\frac{1}{u} \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{3}}]$

Paso 3.1.3

Reemplaza todos los casos de $u$ con $x^{\frac{1}{3}}$ .

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

Paso 3.2

Diferencia con la regla de la potencia, que establece que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ es $n x^{n - 1}$ donde $n = \frac{1}{3}$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{3}}} (\frac{1}{3} x^{\frac{1}{3} - 1})$

Paso 3.3

Para escribir $- 1$ como una fracción con un denominador común, multiplica por $\frac{3}{3}$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{3}}} (\frac{1}{3} x^{\frac{1}{3} - 1 \cdot \frac{3}{3}})$

Paso 3.4

Combina $- 1$ y $\frac{3}{3}$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{3}}} (\frac{1}{3} x^{\frac{1}{3} + \frac{- 1 \cdot 3}{3}})$

Paso 3.5

Combina los numeradores sobre el denominador común.

$\frac{1}{x^{\frac{1}{3}}} (\frac{1}{3} x^{\frac{1 - 1 \cdot 3}{3}})$

Paso 3.6

Simplifica el numerador.

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Paso 3.6.1

Multiplica $- 1$ por $3$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{3}}} (\frac{1}{3} x^{\frac{1 - 3}{3}})$

Paso 3.6.2

Resta $3$ de $1$ .

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

Paso 3.7

Mueve el negativo al frente de la fracción.

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

Paso 3.8

Combina $\frac{1}{3}$ y $x^{- \frac{2}{3}}$ .

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

Paso 3.9

Multiplica $\frac{1}{x^{\frac{1}{3}}}$ por $\frac{x^{- \frac{2}{3}}}{3}$ .

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

Paso 3.10

Simplifica la expresión.

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Paso 3.10.1

Mueve $3$ a la izquierda de $x^{\frac{1}{3}}$ .

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

Paso 3.10.2

Mueve $x^{- \frac{2}{3}}$ al denominador mediante la regla del exponente negativo $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

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

Paso 3.11

Simplifica el denominador.

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Paso 3.11.1

Multiplica $x^{\frac{1}{3}}$ por $x^{\frac{2}{3}}$ sumando los exponentes.

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Paso 3.11.1.1

Mueve $x^{\frac{2}{3}}$ .

$\frac{1}{3 (x^{\frac{2}{3}} x^{\frac{1}{3}})}$

Paso 3.11.1.2

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

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

Paso 3.11.1.3

Combina los numeradores sobre el denominador común.

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

Paso 3.11.1.4

Suma $2$ y $1$ .

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

Paso 3.11.1.5

Divide $3$ por $3$ .

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

Paso 3.11.2

Simplifica $3 x^{1}$ .

$\frac{1}{3 x}$

Paso 4

Reforma la ecuación al hacer que el lado izquierdo sea igual al lado derecho.

$u' = \frac{1}{3 x}$

Paso 5

Reemplaza $u'$ con $\frac{d u}{d x}$ .

$\frac{d u}{d x} = \frac{1}{3 x}$