Calcul infinitésimal Exemples

$y = \ln (e^{7 x} + 4)$

Étape 1

Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ est $f' (g (x)) g' (x)$ où $f (x) = \ln (x)$ et $g (x) = e^{7 x} + 4$ .

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Étape 1.1

Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez $u_{1}$ comme $e^{7 x} + 4$ .

$\frac{d}{d u_{1}} [\ln (u_{1})] \frac{d}{d x} [e^{7 x} + 4]$

Étape 1.2

La dérivée de $\ln (u_{1})$ par rapport à $u_{1}$ est $\frac{1}{u_{1}}$ .

$\frac{1}{u_{1}} \frac{d}{d x} [e^{7 x} + 4]$

Étape 1.3

Remplacez toutes les occurrences de $u_{1}$ par $e^{7 x} + 4$ .

$\frac{1}{e^{7 x} + 4} \frac{d}{d x} [e^{7 x} + 4]$

Étape 2

Selon la règle de la somme, la dérivée de $e^{7 x} + 4$ par rapport à $x$ est $\frac{d}{d x} [e^{7 x}] + \frac{d}{d x} [4]$ .

$\frac{1}{e^{7 x} + 4} (\frac{d}{d x} [e^{7 x}] + \frac{d}{d x} [4])$

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 $g (x) = 7 x$ .

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Étape 3.1

Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez $u_{2}$ comme $7 x$ .

$\frac{1}{e^{7 x} + 4} (\frac{d}{d u_{2}} [e^{u_{2}}] \frac{d}{d x} [7 x] + \frac{d}{d x} [4])$

Étape 3.2

Différenciez en utilisant la règle exponentielle qui indique que $\frac{d}{d u_{2}} [a^{u_{2}}]$ est $a^{u_{2}} \ln (a)$ où $a$ = $e$ .

$\frac{1}{e^{7 x} + 4} (e^{u_{2}} \frac{d}{d x} [7 x] + \frac{d}{d x} [4])$

Étape 3.3

Remplacez toutes les occurrences de $u_{2}$ par $7 x$ .

$\frac{1}{e^{7 x} + 4} (e^{7 x} \frac{d}{d x} [7 x] + \frac{d}{d x} [4])$

Étape 4

Différenciez.

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Étape 4.1

Comme $7$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $7 x$ par rapport à $x$ est $7 \frac{d}{d x} [x]$ .

$\frac{1}{e^{7 x} + 4} (e^{7 x} (7 \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [4])$

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 $n = 1$ .

$\frac{1}{e^{7 x} + 4} (e^{7 x} (7 \cdot 1) + \frac{d}{d x} [4])$

Étape 4.3

Simplifiez l’expression.

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Étape 4.3.1

Multipliez $7$ par $1$ .

$\frac{1}{e^{7 x} + 4} (e^{7 x} \cdot 7 + \frac{d}{d x} [4])$

Étape 4.3.2

Déplacez $7$ à gauche de $e^{7 x}$ .

$\frac{1}{e^{7 x} + 4} (7 \cdot e^{7 x} + \frac{d}{d x} [4])$

Étape 4.4

Comme $4$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $4$ par rapport à $x$ est $0$ .

$\frac{1}{e^{7 x} + 4} (7 e^{7 x} + 0)$

Étape 4.5

Associez les fractions.

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Étape 4.5.1

Additionnez $7 e^{7 x}$ et $0$ .

$\frac{1}{e^{7 x} + 4} (7 e^{7 x})$

Étape 4.5.2

Associez $7$ et $\frac{1}{e^{7 x} + 4}$ .

$\frac{7}{e^{7 x} + 4} e^{7 x}$

Étape 4.5.3

Associez $\frac{7}{e^{7 x} + 4}$ et $e^{7 x}$ .

$\frac{7 e^{7 x}}{e^{7 x} + 4}$