Calcul infinitésimal Exemples

$u = \ln (x^{\frac{1}{3}})$

Étape 1

Différenciez les deux côtés de l’équation.

$\frac{d}{d x} (u) = \frac{d}{d x} (\ln (x^{\frac{1}{3}}))$

Étape 2

La dérivée de $u$ par rapport à $x$ est $u'$ .

$u'$

Étape 3

Différenciez le côté droit de l’équation.

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Étape 3.1

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 $g (x) = x^{\frac{1}{3}}$ .

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Étape 3.1.1

Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez $u$ comme $x^{\frac{1}{3}}$ .

$\frac{d}{d u} [\ln (u)] \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{3}}]$

Étape 3.1.2

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

$\frac{1}{u} \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{3}}]$

Étape 3.1.3

Remplacez toutes les occurrences de $u$ par $x^{\frac{1}{3}}$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{3}}} \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{3}}]$

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 $n = \frac{1}{3}$ .

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

Étape 3.3

Pour écrire $- 1$ comme une fraction avec un dénominateur commun, multipliez par $\frac{3}{3}$ .

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

Étape 3.4

Associez $- 1$ et $\frac{3}{3}$ .

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

Étape 3.5

Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.

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

Étape 3.6

Simplifiez le numérateur.

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Étape 3.6.1

Multipliez $- 1$ par $3$ .

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

Étape 3.6.2

Soustrayez $3$ de $1$ .

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

Étape 3.7

Placez le signe moins devant la fraction.

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

Étape 3.8

Associez $\frac{1}{3}$ et $x^{- \frac{2}{3}}$ .

$\frac{1}{x^{\frac{1}{3}}} \cdot \frac{x^{- \frac{2}{3}}}{3}$

Étape 3.9

Multipliez $\frac{1}{x^{\frac{1}{3}}}$ par $\frac{x^{- \frac{2}{3}}}{3}$ .

$\frac{x^{- \frac{2}{3}}}{x^{\frac{1}{3}} \cdot 3}$

Étape 3.10

Simplifiez l’expression.

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Étape 3.10.1

Déplacez $3$ à gauche de $x^{\frac{1}{3}}$ .

$\frac{x^{- \frac{2}{3}}}{3 \cdot x^{\frac{1}{3}}}$

Étape 3.10.2

Placez $x^{- \frac{2}{3}}$ sur le dénominateur en utilisant la règle de l’exposant négatif $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$\frac{1}{3 x^{\frac{1}{3}} x^{\frac{2}{3}}}$

Étape 3.11

Simplifiez le dénominateur.

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Étape 3.11.1

Multipliez $x^{\frac{1}{3}}$ par $x^{\frac{2}{3}}$ en additionnant les exposants.

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Étape 3.11.1.1

Déplacez $x^{\frac{2}{3}}$ .

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

Étape 3.11.1.2

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

$\frac{1}{3 x^{\frac{2}{3} + \frac{1}{3}}}$

Étape 3.11.1.3

Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.

$\frac{1}{3 x^{\frac{2 + 1}{3}}}$

Étape 3.11.1.4

Additionnez $2$ et $1$ .

$\frac{1}{3 x^{\frac{3}{3}}}$

Étape 3.11.1.5

Divisez $3$ par $3$ .

$\frac{1}{3 x^{1}}$

Étape 3.11.2

Simplifiez $3 x^{1}$ .

$\frac{1}{3 x}$

Étape 4

Réformez l’équation en définissant le côté gauche égal au côté droit.

$u' = \frac{1}{3 x}$

Étape 5

Remplacez $u'$ par $\frac{d u}{d x}$ .

$\frac{d u}{d x} = \frac{1}{3 x}$