Calcul infinitésimal Exemples

$y = (\sqrt[5]{x} - 2 \sqrt[4]{x} + 1) (x^{3} - 5 x - 7)$

Étape 1

Appliquez les règles de base des exposants.

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Étape 1.1

Utilisez $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ pour réécrire $\sqrt[5]{x}$ comme $x^{\frac{1}{5}}$ .

$\frac{d}{d x} [(x^{\frac{1}{5}} - 2 \sqrt[4]{x} + 1) (x^{3} - 5 x - 7)]$

Étape 1.2

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

$\frac{d}{d x} [(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (x^{3} - 5 x - 7)]$

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 $f (x) = x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1$ et $g (x) = x^{3} - 5 x - 7$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) \frac{d}{d x} [x^{3} - 5 x - 7] + (x^{3} - 5 x - 7) \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1]$

Étape 3

Différenciez.

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Étape 3.1

Selon la règle de la somme, la dérivée de $x^{3} - 5 x - 7$ par rapport à $x$ est $\frac{d}{d x} [x^{3}] + \frac{d}{d x} [- 5 x] + \frac{d}{d x} [- 7]$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (\frac{d}{d x} [x^{3}] + \frac{d}{d x} [- 5 x] + \frac{d}{d x} [- 7]) + (x^{3} - 5 x - 7) \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1]$

Étape 3.2

Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ est $n x^{n - 1}$ où $n = 3$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} + \frac{d}{d x} [- 5 x] + \frac{d}{d x} [- 7]) + (x^{3} - 5 x - 7) \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1]$

Étape 3.3

Comme $- 5$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $- 5 x$ par rapport à $x$ est $- 5 \frac{d}{d x} [x]$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 7]) + (x^{3} - 5 x - 7) \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1]$

Étape 3.4

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

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [- 7]) + (x^{3} - 5 x - 7) \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1]$

Étape 3.5

Multipliez $- 5$ par $1$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5 + \frac{d}{d x} [- 7]) + (x^{3} - 5 x - 7) \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1]$

Étape 3.6

Comme $- 7$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $- 7$ par rapport à $x$ est $0$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5 + 0) + (x^{3} - 5 x - 7) \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1]$

Étape 3.7

Additionnez $3 x^{2} - 5$ et $0$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1]$

Étape 3.8

Selon la règle de la somme, la dérivée de $x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1$ par rapport à $x$ est $\frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{5}}] + \frac{d}{d x} [- 2 x^{\frac{1}{4}}] + \frac{d}{d x} [1]$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{5}}] + \frac{d}{d x} [- 2 x^{\frac{1}{4}}] + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 3.9

Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ est $n x^{n - 1}$ où $n = \frac{1}{5}$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5} x^{\frac{1}{5} - 1} + \frac{d}{d x} [- 2 x^{\frac{1}{4}}] + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 4

Pour écrire $- 1$ comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par $\frac{5}{5}$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5} x^{\frac{1}{5} - 1 \cdot \frac{5}{5}} + \frac{d}{d x} [- 2 x^{\frac{1}{4}}] + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 5

Associez $- 1$ et $\frac{5}{5}$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5} x^{\frac{1}{5} + \frac{- 1 \cdot 5}{5}} + \frac{d}{d x} [- 2 x^{\frac{1}{4}}] + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 6

Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5} x^{\frac{1 - 1 \cdot 5}{5}} + \frac{d}{d x} [- 2 x^{\frac{1}{4}}] + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 7

Simplifiez le numérateur.

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Étape 7.1

Multipliez $- 1$ par $5$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5} x^{\frac{1 - 5}{5}} + \frac{d}{d x} [- 2 x^{\frac{1}{4}}] + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 7.2

Soustrayez $5$ de $1$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5} x^{\frac{- 4}{5}} + \frac{d}{d x} [- 2 x^{\frac{1}{4}}] + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 8

Associez les fractions.

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Étape 8.1

Placez le signe moins devant la fraction.

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5} x^{- \frac{4}{5}} + \frac{d}{d x} [- 2 x^{\frac{1}{4}}] + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 8.2

Associez $\frac{1}{5}$ et $x^{- \frac{4}{5}}$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{x^{- \frac{4}{5}}}{5} + \frac{d}{d x} [- 2 x^{\frac{1}{4}}] + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 8.3

Placez $x^{- \frac{4}{5}}$ sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5 x^{\frac{4}{5}}} + \frac{d}{d x} [- 2 x^{\frac{1}{4}}] + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 9

Comme $- 2$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $- 2 x^{\frac{1}{4}}$ par rapport à $x$ est $- 2 \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{4}}]$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5 x^{\frac{4}{5}}} - 2 \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{4}}] + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 10

Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ est $n x^{n - 1}$ où $n = \frac{1}{4}$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5 x^{\frac{4}{5}}} - 2 (\frac{1}{4} x^{\frac{1}{4} - 1}) + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 11

Pour écrire $- 1$ comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par $\frac{4}{4}$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5 x^{\frac{4}{5}}} - 2 (\frac{1}{4} x^{\frac{1}{4} - 1 \cdot \frac{4}{4}}) + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 12

Associez $- 1$ et $\frac{4}{4}$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5 x^{\frac{4}{5}}} - 2 (\frac{1}{4} x^{\frac{1}{4} + \frac{- 1 \cdot 4}{4}}) + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 13

Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5 x^{\frac{4}{5}}} - 2 (\frac{1}{4} x^{\frac{1 - 1 \cdot 4}{4}}) + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 14

Simplifiez le numérateur.

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Étape 14.1

Multipliez $- 1$ par $4$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5 x^{\frac{4}{5}}} - 2 (\frac{1}{4} x^{\frac{1 - 4}{4}}) + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 14.2

Soustrayez $4$ de $1$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5 x^{\frac{4}{5}}} - 2 (\frac{1}{4} x^{\frac{- 3}{4}}) + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 15

Placez le signe moins devant la fraction.

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5 x^{\frac{4}{5}}} - 2 (\frac{1}{4} x^{- \frac{3}{4}}) + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 16

Associez $\frac{1}{4}$ et $x^{- \frac{3}{4}}$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5 x^{\frac{4}{5}}} - 2 \frac{x^{- \frac{3}{4}}}{4} + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 17

Associez $- 2$ et $\frac{x^{- \frac{3}{4}}}{4}$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5 x^{\frac{4}{5}}} + \frac{- 2 x^{- \frac{3}{4}}}{4} + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 18

Placez $x^{- \frac{3}{4}}$ sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5 x^{\frac{4}{5}}} + \frac{- 2}{4 x^{\frac{3}{4}}} + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 19

Factorisez $2$ à partir de $- 2$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5 x^{\frac{4}{5}}} + \frac{2 (- 1)}{4 x^{\frac{3}{4}}} + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 20

Annulez les facteurs communs.

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Étape 20.1

Factorisez $2$ à partir de $4 x^{\frac{3}{4}}$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5 x^{\frac{4}{5}}} + \frac{2 (- 1)}{2 (2 x^{\frac{3}{4}})} + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 20.2

Annulez le facteur commun.

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5 x^{\frac{4}{5}}} + \frac{2 \cdot - 1}{2 (2 x^{\frac{3}{4}})} + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 20.3

Réécrivez l’expression.

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5 x^{\frac{4}{5}}} + \frac{- 1}{2 x^{\frac{3}{4}}} + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 21

Placez le signe moins devant la fraction.

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5 x^{\frac{4}{5}}} - \frac{1}{2 x^{\frac{3}{4}}} + \frac{d}{d x} [1])$

Étape 22

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

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5 x^{\frac{4}{5}}} - \frac{1}{2 x^{\frac{3}{4}}} + 0)$

Étape 23

Simplifiez l’expression.

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Étape 23.1

Additionnez $\frac{1}{5 x^{\frac{4}{5}}} - \frac{1}{2 x^{\frac{3}{4}}}$ et $0$ .

$(x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) (3 x^{2} - 5) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5 x^{\frac{4}{5}}} - \frac{1}{2 x^{\frac{3}{4}}})$

Étape 23.2

Remettez les termes dans l’ordre.

$(3 x^{2} - 5) (x^{\frac{1}{5}} - 2 x^{\frac{1}{4}} + 1) + (x^{3} - 5 x - 7) (\frac{1}{5 x^{\frac{4}{5}}} - \frac{1}{2 x^{\frac{3}{4}}})$