Cálculo Ejemplos

$(3 x^{3} + 1) {(- 4 x^{2} - 3)}^{4}$

Paso 1

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 $f (x) = 3 x^{3} + 1$ y $g (x) = {(- 4 x^{2} - 3)}^{4}$ .

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

Paso 2

Diferencia con la regla de la cadena, que establece que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ es $f' (g (x)) g' (x)$ donde $f (x) = x^{4}$ y $g (x) = - 4 x^{2} - 3$ .

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Paso 2.1

Para aplicar la regla de la cadena, establece $u$ como $- 4 x^{2} - 3$ .

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

Paso 2.2

Diferencia con la regla de la potencia, que establece que $\frac{d}{d u} [u^{n}]$ es $n u^{n - 1}$ donde $n = 4$ .

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

Paso 2.3

Reemplaza todos los casos de $u$ con $- 4 x^{2} - 3$ .

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

Paso 3

Diferencia.

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Paso 3.1

Mueve $4$ a la izquierda de $3 x^{3} + 1$ .

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

Paso 3.2

Según la regla de la suma, la derivada de $- 4 x^{2} - 3$ con respecto a $x$ es $\frac{d}{d x} [- 4 x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 3]$ .

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

Paso 3.3

Como $- 4$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $- 4 x^{2}$ con respecto a $x$ es $- 4 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

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

Paso 3.4

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

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

Paso 3.5

Multiplica $2$ por $- 4$ .

$4 (3 x^{3} + 1) {(- 4 x^{2} - 3)}^{3} (- 8 x + \frac{d}{d x} [- 3]) + {(- 4 x^{2} - 3)}^{4} \frac{d}{d x} [3 x^{3} + 1]$

Paso 3.6

Como $- 3$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $- 3$ con respecto a $x$ es $0$ .

$4 (3 x^{3} + 1) {(- 4 x^{2} - 3)}^{3} (- 8 x + 0) + {(- 4 x^{2} - 3)}^{4} \frac{d}{d x} [3 x^{3} + 1]$

Paso 3.7

Simplifica la expresión.

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Paso 3.7.1

Suma $- 8 x$ y $0$ .

$4 (3 x^{3} + 1) {(- 4 x^{2} - 3)}^{3} (- 8 x) + {(- 4 x^{2} - 3)}^{4} \frac{d}{d x} [3 x^{3} + 1]$

Paso 3.7.2

Multiplica $- 8$ por $4$ .

$- 32 (3 x^{3} + 1) {(- 4 x^{2} - 3)}^{3} x + {(- 4 x^{2} - 3)}^{4} \frac{d}{d x} [3 x^{3} + 1]$

Paso 3.8

Según la regla de la suma, la derivada de $3 x^{3} + 1$ con respecto a $x$ es $\frac{d}{d x} [3 x^{3}] + \frac{d}{d x} [1]$ .

$- 32 (3 x^{3} + 1) {(- 4 x^{2} - 3)}^{3} x + {(- 4 x^{2} - 3)}^{4} (\frac{d}{d x} [3 x^{3}] + \frac{d}{d x} [1])$

Paso 3.9

Como $3$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $3 x^{3}$ con respecto a $x$ es $3 \frac{d}{d x} [x^{3}]$ .

$- 32 (3 x^{3} + 1) {(- 4 x^{2} - 3)}^{3} x + {(- 4 x^{2} - 3)}^{4} (3 \frac{d}{d x} [x^{3}] + \frac{d}{d x} [1])$

Paso 3.10

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

$- 32 (3 x^{3} + 1) {(- 4 x^{2} - 3)}^{3} x + {(- 4 x^{2} - 3)}^{4} (3 (3 x^{2}) + \frac{d}{d x} [1])$

Paso 3.11

Multiplica $3$ por $3$ .

$- 32 (3 x^{3} + 1) {(- 4 x^{2} - 3)}^{3} x + {(- 4 x^{2} - 3)}^{4} (9 x^{2} + \frac{d}{d x} [1])$

Paso 3.12

Como $1$ es constante con respecto a $x$ , la derivada de $1$ con respecto a $x$ es $0$ .

$- 32 (3 x^{3} + 1) {(- 4 x^{2} - 3)}^{3} x + {(- 4 x^{2} - 3)}^{4} (9 x^{2} + 0)$

Paso 3.13

Simplifica la expresión.

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Paso 3.13.1

Suma $9 x^{2}$ y $0$ .

$- 32 (3 x^{3} + 1) {(- 4 x^{2} - 3)}^{3} x + {(- 4 x^{2} - 3)}^{4} (9 x^{2})$

Paso 3.13.2

Mueve $9$ a la izquierda de ${(- 4 x^{2} - 3)}^{4}$ .

$- 32 (3 x^{3} + 1) {(- 4 x^{2} - 3)}^{3} x + 9 \cdot {(- 4 x^{2} - 3)}^{4} x^{2}$

Paso 4

Simplifica.

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Paso 4.1

Aplica la propiedad distributiva.

$(- 32 (3 x^{3}) - 32 \cdot 1) {(- 4 x^{2} - 3)}^{3} x + 9 {(- 4 x^{2} - 3)}^{4} x^{2}$

Paso 4.2

Multiplica $3$ por $- 32$ .

$(- 96 x^{3} - 32 \cdot 1) {(- 4 x^{2} - 3)}^{3} x + 9 {(- 4 x^{2} - 3)}^{4} x^{2}$

Paso 4.3

Multiplica $- 32$ por $1$ .

$(- 96 x^{3} - 32) {(- 4 x^{2} - 3)}^{3} x + 9 {(- 4 x^{2} - 3)}^{4} x^{2}$

Paso 4.4

Factoriza ${(- 4 x^{2} - 3)}^{3} x$ de $(- 96 x^{3} - 32) {(- 4 x^{2} - 3)}^{3} x + 9 {(- 4 x^{2} - 3)}^{4} x^{2}$ .

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Paso 4.4.1

Factoriza ${(- 4 x^{2} - 3)}^{3} x$ de $(- 96 x^{3} - 32) {(- 4 x^{2} - 3)}^{3} x$ .

${(- 4 x^{2} - 3)}^{3} x (- 96 x^{3} - 32) + 9 {(- 4 x^{2} - 3)}^{4} x^{2}$

Paso 4.4.2

Factoriza ${(- 4 x^{2} - 3)}^{3} x$ de $9 {(- 4 x^{2} - 3)}^{4} x^{2}$ .

${(- 4 x^{2} - 3)}^{3} x (- 96 x^{3} - 32) + {(- 4 x^{2} - 3)}^{3} x (9 (- 4 x^{2} - 3) x)$

Paso 4.4.3

Factoriza ${(- 4 x^{2} - 3)}^{3} x$ de ${(- 4 x^{2} - 3)}^{3} x (- 96 x^{3} - 32) + {(- 4 x^{2} - 3)}^{3} x (9 (- 4 x^{2} - 3) x)$ .

${(- 4 x^{2} - 3)}^{3} x (- 96 x^{3} - 32 + 9 (- 4 x^{2} - 3) x)$

Paso 4.5

Reordena los factores de ${(- 4 x^{2} - 3)}^{3} x (- 96 x^{3} - 32 + 9 (- 4 x^{2} - 3) x)$ .

$x {(- 4 x^{2} - 3)}^{3} (- 96 x^{3} - 32 + 9 (- 4 x^{2} - 3) x)$