Calcul infinitésimal Exemples

$y = \frac{x^{2}}{x^{3} - 1}$

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 $f (x) = x^{2}$ et $g (x) = x^{3} - 1$ .

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

Étape 2

Différenciez.

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Étape 2.1

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

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

Étape 2.2

Déplacez $2$ à gauche de $x^{3} - 1$ .

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

Étape 2.3

Selon la règle de la somme, la dérivée de $x^{3} - 1$ par rapport à $x$ est $\frac{d}{d x} [x^{3}] + \frac{d}{d x} [- 1]$ .

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

Étape 2.4

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

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

Étape 2.5

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

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

Étape 2.6

Simplifiez l’expression.

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Étape 2.6.1

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

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

Étape 2.6.2

Multipliez $3$ par $- 1$ .

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

Étape 3

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

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Étape 3.1

Déplacez $x^{2}$ .

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

Étape 3.2

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

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

Étape 3.3

Additionnez $2$ et $2$ .

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

Étape 4

Simplifiez

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Étape 4.1

Appliquez la propriété distributive.

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

Étape 4.2

Appliquez la propriété distributive.

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

Étape 4.3

Simplifiez le numérateur.

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Étape 4.3.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 4.3.1.1

Multipliez $x^{3}$ par $x$ en additionnant les exposants.

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Étape 4.3.1.1.1

Déplacez $x$ .

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

Étape 4.3.1.1.2

Multipliez $x$ par $x^{3}$ .

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Étape 4.3.1.1.2.1

Élevez $x$ à la puissance $1$ .

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

Étape 4.3.1.1.2.2

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

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

Étape 4.3.1.1.3

Additionnez $1$ et $3$ .

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

Étape 4.3.1.2

Multipliez $2$ par $- 1$ .

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

Étape 4.3.2

Soustrayez $3 x^{4}$ de $2 x^{4}$ .

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