Calcul infinitésimal Exemples

$f (x) = \frac{\cos (8 x) - 1}{\sin (9 x)}$

Étape 1

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 $f (x) = \cos (8 x) - 1$ et $g (x) = \sin (9 x)$ .

$\frac{\sin (9 x) \frac{d}{d x} [\cos (8 x) - 1] - (\cos (8 x) - 1) \frac{d}{d x} [\sin (9 x)]}{\sin^{2} (9 x)}$

Étape 2

Selon la règle de la somme, la dérivée de $\cos (8 x) - 1$ par rapport à $x$ est $\frac{d}{d x} [\cos (8 x)] + \frac{d}{d x} [- 1]$ .

$\frac{\sin (9 x) (\frac{d}{d x} [\cos (8 x)] + \frac{d}{d x} [- 1]) - (\cos (8 x) - 1) \frac{d}{d x} [\sin (9 x)]}{\sin^{2} (9 x)}$

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 $f (x) = \cos (x)$ et $g (x) = 8 x$ .

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Étape 3.1

Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez $u_{1}$ comme $8 x$ .

$\frac{\sin (9 x) (\frac{d}{d u_{1}} [\cos (u_{1})] \frac{d}{d x} [8 x] + \frac{d}{d x} [- 1]) - (\cos (8 x) - 1) \frac{d}{d x} [\sin (9 x)]}{\sin^{2} (9 x)}$

Étape 3.2

La dérivée de $\cos (u_{1})$ par rapport à $u_{1}$ est $- \sin (u_{1})$ .

$\frac{\sin (9 x) (- \sin (u_{1}) \frac{d}{d x} [8 x] + \frac{d}{d x} [- 1]) - (\cos (8 x) - 1) \frac{d}{d x} [\sin (9 x)]}{\sin^{2} (9 x)}$

Étape 3.3

Remplacez toutes les occurrences de $u_{1}$ par $8 x$ .

$\frac{\sin (9 x) (- \sin (8 x) \frac{d}{d x} [8 x] + \frac{d}{d x} [- 1]) - (\cos (8 x) - 1) \frac{d}{d x} [\sin (9 x)]}{\sin^{2} (9 x)}$

Étape 4

Différenciez.

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Étape 4.1

Comme $8$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $8 x$ par rapport à $x$ est $8 \frac{d}{d x} [x]$ .

$\frac{\sin (9 x) (- \sin (8 x) (8 \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [- 1]) - (\cos (8 x) - 1) \frac{d}{d x} [\sin (9 x)]}{\sin^{2} (9 x)}$

Étape 4.2

Multipliez $8$ par $- 1$ .

$\frac{\sin (9 x) (- 8 \sin (8 x) \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 1]) - (\cos (8 x) - 1) \frac{d}{d x} [\sin (9 x)]}{\sin^{2} (9 x)}$

Étape 4.3

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

$\frac{\sin (9 x) (- 8 \sin (8 x) \cdot 1 + \frac{d}{d x} [- 1]) - (\cos (8 x) - 1) \frac{d}{d x} [\sin (9 x)]}{\sin^{2} (9 x)}$

Étape 4.4

Multipliez $- 8$ par $1$ .

$\frac{\sin (9 x) (- 8 \sin (8 x) + \frac{d}{d x} [- 1]) - (\cos (8 x) - 1) \frac{d}{d x} [\sin (9 x)]}{\sin^{2} (9 x)}$

Étape 4.5

Comme $- 1$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $- 1$ par rapport à $x$ est $0$ .

$\frac{\sin (9 x) (- 8 \sin (8 x) + 0) - (\cos (8 x) - 1) \frac{d}{d x} [\sin (9 x)]}{\sin^{2} (9 x)}$

Étape 4.6

Additionnez $- 8 \sin (8 x)$ et $0$ .

$\frac{\sin (9 x) (- 8 \sin (8 x)) - (\cos (8 x) - 1) \frac{d}{d x} [\sin (9 x)]}{\sin^{2} (9 x)}$

Étape 5

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 $g (x) = 9 x$ .

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Étape 5.1

Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez $u_{2}$ comme $9 x$ .

$\frac{\sin (9 x) (- 8 \sin (8 x)) - (\cos (8 x) - 1) (\frac{d}{d u_{2}} [\sin (u_{2})] \frac{d}{d x} [9 x])}{\sin^{2} (9 x)}$

Étape 5.2

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

$\frac{\sin (9 x) (- 8 \sin (8 x)) - (\cos (8 x) - 1) (\cos (u_{2}) \frac{d}{d x} [9 x])}{\sin^{2} (9 x)}$

Étape 5.3

Remplacez toutes les occurrences de $u_{2}$ par $9 x$ .

$\frac{\sin (9 x) (- 8 \sin (8 x)) - (\cos (8 x) - 1) (\cos (9 x) \frac{d}{d x} [9 x])}{\sin^{2} (9 x)}$

Étape 6

Différenciez.

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Étape 6.1

Comme $9$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $9 x$ par rapport à $x$ est $9 \frac{d}{d x} [x]$ .

$\frac{\sin (9 x) (- 8 \sin (8 x)) - (\cos (8 x) - 1) \cos (9 x) (9 \frac{d}{d x} [x])}{\sin^{2} (9 x)}$

Étape 6.2

Multipliez $9$ par $- 1$ .

$\frac{\sin (9 x) (- 8 \sin (8 x)) - 9 (\cos (8 x) - 1) \cos (9 x) \frac{d}{d x} [x]}{\sin^{2} (9 x)}$

Étape 6.3

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

$\frac{\sin (9 x) (- 8 \sin (8 x)) - 9 (\cos (8 x) - 1) \cos (9 x) \cdot 1}{\sin^{2} (9 x)}$

Étape 6.4

Multipliez $- 9$ par $1$ .

$\frac{\sin (9 x) (- 8 \sin (8 x)) - 9 (\cos (8 x) - 1) \cos (9 x)}{\sin^{2} (9 x)}$

Étape 7

Simplifiez

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Étape 7.1

Appliquez la propriété distributive.

$\frac{\sin (9 x) (- 8 \sin (8 x)) + (- 9 \cos (8 x) - 9 \cdot - 1) \cos (9 x)}{\sin^{2} (9 x)}$

Étape 7.2

Appliquez la propriété distributive.

$\frac{\sin (9 x) (- 8 \sin (8 x)) - 9 \cos (8 x) \cos (9 x) - 9 \cdot - 1 \cos (9 x)}{\sin^{2} (9 x)}$

Étape 7.3

Simplifiez chaque terme.

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Étape 7.3.1

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$\frac{- 8 \sin (9 x) \sin (8 x) - 9 \cos (8 x) \cos (9 x) - 9 \cdot - 1 \cos (9 x)}{\sin^{2} (9 x)}$

Étape 7.3.2

Multipliez $- 9$ par $- 1$ .

$\frac{- 8 \sin (9 x) \sin (8 x) - 9 \cos (8 x) \cos (9 x) + 9 \cos (9 x)}{\sin^{2} (9 x)}$

Étape 7.4

Remettez les termes dans l’ordre.

$\frac{- 8 \sin (8 x) \sin (9 x) - 9 \cos (8 x) \cos (9 x) + 9 \cos (9 x)}{\sin^{2} (9 x)}$