Calcul infinitésimal Exemples

$f (x) = \sqrt{\sin (4 x)}$

Étape 1

Utilisez $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ pour réécrire $\sqrt{\sin (4 x)}$ comme ${\sin (4 x)}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{d}{d x} [{\sin (4 x)}^{\frac{1}{2}}]$

Étape 2

Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ est $f' (g (x)) g' (x)$ où $f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ et $g (x) = \sin (4 x)$ .

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Étape 2.1

Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez $u_{1}$ comme $\sin (4 x)$ .

$\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d x} [\sin (4 x)]$

Étape 2.2

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

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

Étape 2.3

Remplacez toutes les occurrences de $u_{1}$ par $\sin (4 x)$ .

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

Étape 3

Pour écrire $- 1$ comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par $\frac{2}{2}$ .

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

Étape 4

Associez $- 1$ et $\frac{2}{2}$ .

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

Étape 5

Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.

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

Étape 6

Simplifiez le numérateur.

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Étape 6.1

Multipliez $- 1$ par $2$ .

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

Étape 6.2

Soustrayez $2$ de $1$ .

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

Étape 7

Associez les fractions.

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Étape 7.1

Placez le signe moins devant la fraction.

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

Étape 7.2

Associez $\frac{1}{2}$ et ${\sin (4 x)}^{- \frac{1}{2}}$ .

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

Étape 7.3

Placez ${\sin (4 x)}^{- \frac{1}{2}}$ sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$\frac{1}{2 {\sin (4 x)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [\sin (4 x)]$

Étape 8

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

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Étape 8.1

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

$\frac{1}{2 {\sin (4 x)}^{\frac{1}{2}}} (\frac{d}{d u_{2}} [\sin (u_{2})] \frac{d}{d x} [4 x])$

Étape 8.2

La dérivée de $\sin (u_{2})$ par rapport à $u_{2}$ est $\cos (u_{2})$ .

$\frac{1}{2 {\sin (4 x)}^{\frac{1}{2}}} (\cos (u_{2}) \frac{d}{d x} [4 x])$

Étape 8.3

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

$\frac{1}{2 {\sin (4 x)}^{\frac{1}{2}}} (\cos (4 x) \frac{d}{d x} [4 x])$

Étape 9

Différenciez en utilisant la règle multiple constante.

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Étape 9.1

Associez $\cos (4 x)$ et $\frac{1}{2 {\sin (4 x)}^{\frac{1}{2}}}$ .

$\frac{\cos (4 x)}{2 {\sin (4 x)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [4 x]$

Étape 9.2

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

$\frac{\cos (4 x)}{2 {\sin (4 x)}^{\frac{1}{2}}} (4 \frac{d}{d x} [x])$

Étape 9.3

Simplifiez les termes.

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Étape 9.3.1

Associez $4$ et $\frac{\cos (4 x)}{2 {\sin (4 x)}^{\frac{1}{2}}}$ .

$\frac{4 \cos (4 x)}{2 {\sin (4 x)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [x]$

Étape 9.3.2

Factorisez $2$ à partir de $4 \cos (4 x)$ .

$\frac{2 (2 \cos (4 x))}{2 {\sin (4 x)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [x]$

Étape 10

Annulez les facteurs communs.

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Étape 10.1

Factorisez $2$ à partir de $2 {\sin (4 x)}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{2 (2 \cos (4 x))}{2 ({\sin (4 x)}^{\frac{1}{2}})} \frac{d}{d x} [x]$

Étape 10.2

Annulez le facteur commun.

$\frac{2 (2 \cos (4 x))}{2 {\sin (4 x)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [x]$

Étape 10.3

Réécrivez l’expression.

$\frac{2 \cos (4 x)}{{\sin (4 x)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [x]$

Étape 11

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

$\frac{2 \cos (4 x)}{{\sin (4 x)}^{\frac{1}{2}}} \cdot 1$

Étape 12

Multipliez $\frac{2 \cos (4 x)}{{\sin (4 x)}^{\frac{1}{2}}}$ par $1$ .

$\frac{2 \cos (4 x)}{{\sin (4 x)}^{\frac{1}{2}}}$