Calcul infinitésimal Exemples

$y = 3 x e^{4 x^{2}}$

Étape 1

Comme $3$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $3 x e^{4 x^{2}}$ par rapport à $x$ est $3 \frac{d}{d x} [x e^{4 x^{2}}]$ .

$3 \frac{d}{d x} [x e^{4 x^{2}}]$

Étape 2

Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ est $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ où $f (x) = x$ et $g (x) = e^{4 x^{2}}$ .

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

Étape 3

Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ est $f' (g (x)) g' (x)$ où $f (x) = e^{x}$ et $g (x) = 4 x^{2}$ .

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Étape 3.1

Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez $u$ comme $4 x^{2}$ .

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

Étape 3.2

Différenciez en utilisant la règle exponentielle qui indique que $\frac{d}{d u} [a^{u}]$ est $a^{u} \ln (a)$ où $a$ = $e$ .

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

Étape 3.3

Remplacez toutes les occurrences de $u$ par $4 x^{2}$ .

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

Étape 4

Différenciez.

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Étape 4.1

Comme $4$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $4 x^{2}$ par rapport à $x$ est $4 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

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

Étape 4.2

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

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

Étape 4.3

Multipliez $2$ par $4$ .

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

Étape 5

Élevez $x$ à la puissance $1$ .

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

Étape 6

Élevez $x$ à la puissance $1$ .

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

Étape 7

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

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

Étape 8

Simplifiez l’expression.

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Étape 8.1

Additionnez $1$ et $1$ .

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

Étape 8.2

Déplacez $8$ à gauche de $e^{4 x^{2}}$ .

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

Étape 9

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

$3 (x^{2} (8 e^{4 x^{2}}) + e^{4 x^{2}} \cdot 1)$

Étape 10

Multipliez $e^{4 x^{2}}$ par $1$ .

$3 (x^{2} (8 e^{4 x^{2}}) + e^{4 x^{2}})$

Étape 11

Simplifiez

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Étape 11.1

Appliquez la propriété distributive.

$3 (x^{2} (8 e^{4 x^{2}})) + 3 e^{4 x^{2}}$

Étape 11.2

Multipliez $8$ par $3$ .

$24 x^{2} e^{4 x^{2}} + 3 e^{4 x^{2}}$

Étape 11.3

Remettez les termes dans l’ordre.

$24 e^{4 x^{2}} x^{2} + 3 e^{4 x^{2}}$

Étape 11.4

Remettez les facteurs dans l’ordre dans $24 e^{4 x^{2}} x^{2} + 3 e^{4 x^{2}}$ .

$24 x^{2} e^{4 x^{2}} + 3 e^{4 x^{2}}$