Calcul infinitésimal Exemples

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

Étape 1

Comme $2$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $\frac{2 x^{2}}{2 - x^{2}}$ par rapport à $x$ est $2 \frac{d}{d x} [\frac{x^{2}}{2 - x^{2}}]$ .

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

Étape 2

Différenciez en utilisant la règle du quotient qui indique que $\frac{d}{d x} [\frac{f (x)}{g (x)}]$ est $\frac{g (x) \frac{d}{d x} [f (x)] - f (x) \frac{d}{d x} [g (x)]}{{g (x)}^{2}}$ où $f (x) = x^{2}$ et $g (x) = 2 - x^{2}$ .

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

Étape 3

Différenciez.

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Étape 3.1

Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ est $n x^{n - 1}$ où $n = 2$ .

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

Étape 3.2

Déplacez $2$ à gauche de $2 - x^{2}$ .

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

Étape 3.3

Selon la règle de la somme, la dérivée de $2 - x^{2}$ par rapport à $x$ est $\frac{d}{d x} [2] + \frac{d}{d x} [- x^{2}]$ .

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

Étape 3.4

Comme $2$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $2$ par rapport à $x$ est $0$ .

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

Étape 3.5

Additionnez $0$ et $\frac{d}{d x} [- x^{2}]$ .

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

Étape 3.6

Comme $- 1$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $- x^{2}$ par rapport à $x$ est $- \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

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

Étape 3.7

Multipliez.

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Étape 3.7.1

Multipliez $- 1$ par $- 1$ .

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

Étape 3.7.2

Multipliez $x^{2}$ par $1$ .

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

Étape 3.8

Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ est $n x^{n - 1}$ où $n = 2$ .

$2 \frac{2 (2 - x^{2}) x + x^{2} (2 x)}{{(2 - x^{2})}^{2}}$

Étape 4

Multipliez $x^{2}$ par $x$ en additionnant les exposants.

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Étape 4.1

Déplacez $x$ .

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

Étape 4.2

Multipliez $x$ par $x^{2}$ .

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Étape 4.2.1

Élevez $x$ à la puissance $1$ .

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

Étape 4.2.2

Utilisez la règle de puissance $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ pour associer des exposants.

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

Étape 4.3

Additionnez $1$ et $2$ .

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

Étape 5

Déplacez $2$ à gauche de $x^{3}$ .

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

Étape 6

Associez $2$ et $\frac{2 (2 - x^{2}) x + 2 x^{3}}{{(2 - x^{2})}^{2}}$ .

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

Étape 7

Simplifiez

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Étape 7.1

Appliquez la propriété distributive.

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

Étape 7.2

Appliquez la propriété distributive.

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

Étape 7.3

Appliquez la propriété distributive.

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

Étape 7.4

Simplifiez le numérateur.

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Étape 7.4.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 7.4.1.1

Multipliez $2$ par $2$ .

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

Étape 7.4.1.2

Multipliez $4$ par $2$ .

$\frac{8 x + 2 (2 (- x^{2}) x) + 2 (2 x^{3})}{{(2 - x^{2})}^{2}}$

Étape 7.4.1.3

Multipliez $x^{2}$ par $x$ en additionnant les exposants.

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Étape 7.4.1.3.1

Déplacez $x$ .

$\frac{8 x + 2 (2 (- (x \cdot x^{2}))) + 2 (2 x^{3})}{{(2 - x^{2})}^{2}}$

Étape 7.4.1.3.2

Multipliez $x$ par $x^{2}$ .

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Étape 7.4.1.3.2.1

Élevez $x$ à la puissance $1$ .

$\frac{8 x + 2 (2 (- (x^{1} x^{2}))) + 2 (2 x^{3})}{{(2 - x^{2})}^{2}}$

Étape 7.4.1.3.2.2

Utilisez la règle de puissance $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ pour associer des exposants.

$\frac{8 x + 2 (2 (- x^{1 + 2})) + 2 (2 x^{3})}{{(2 - x^{2})}^{2}}$

Étape 7.4.1.3.3

Additionnez $1$ et $2$ .

$\frac{8 x + 2 (2 (- x^{3})) + 2 (2 x^{3})}{{(2 - x^{2})}^{2}}$

Étape 7.4.1.4

Multipliez $- 1$ par $2$ .

$\frac{8 x + 2 (- 2 x^{3}) + 2 (2 x^{3})}{{(2 - x^{2})}^{2}}$

Étape 7.4.1.5

Multipliez $- 2$ par $2$ .

$\frac{8 x - 4 x^{3} + 2 (2 x^{3})}{{(2 - x^{2})}^{2}}$

Étape 7.4.1.6

Multipliez $2$ par $2$ .

$\frac{8 x - 4 x^{3} + 4 x^{3}}{{(2 - x^{2})}^{2}}$

Étape 7.4.2

Associez les termes opposés dans $8 x - 4 x^{3} + 4 x^{3}$ .

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Étape 7.4.2.1

Additionnez $- 4 x^{3}$ et $4 x^{3}$ .

$\frac{8 x + 0}{{(2 - x^{2})}^{2}}$

Étape 7.4.2.2

Additionnez $8 x$ et $0$ .

$\frac{8 x}{{(2 - x^{2})}^{2}}$

Étape 7.5

Remettez les termes dans l’ordre.

$\frac{8 x}{{(- x^{2} + 2)}^{2}}$