Calcul infinitésimal Exemples

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

Étape 1

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

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

Étape 2

Évaluez $\frac{d}{d x} [x^{4} \ln (x)]$ .

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Étape 2.1

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 $f (x) = x^{4}$ et $g (x) = \ln (x)$ .

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

Étape 2.2

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

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

Étape 2.3

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

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

Étape 2.4

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

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

Étape 2.5

Annulez le facteur commun à $x^{4}$ et $x$ .

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Étape 2.5.1

Factorisez $x$ à partir de $x^{4}$ .

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

Étape 2.5.2

Annulez les facteurs communs.

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Étape 2.5.2.1

Élevez $x$ à la puissance $1$ .

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

Étape 2.5.2.2

Factorisez $x$ à partir de $x^{1}$ .

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

Étape 2.5.2.3

Annulez le facteur commun.

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

Étape 2.5.2.4

Réécrivez l’expression.

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

Étape 2.5.2.5

Divisez $x^{3}$ par $1$ .

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

Étape 3

Évaluez $\frac{d}{d x} [- \frac{1}{2} x^{2}]$ .

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Étape 3.1

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

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

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 $n = 2$ .

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

Étape 3.3

Multipliez $2$ par $- 1$ .

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

Étape 3.4

Associez $- 2$ et $\frac{1}{2}$ .

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

Étape 3.5

Associez $\frac{- 2}{2}$ et $x$ .

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

Étape 3.6

Annulez le facteur commun à $- 2$ et $2$ .

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Étape 3.6.1

Factorisez $2$ à partir de $- 2 x$ .

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

Étape 3.6.2

Annulez les facteurs communs.

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Étape 3.6.2.1

Factorisez $2$ à partir de $2$ .

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

Étape 3.6.2.2

Annulez le facteur commun.

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

Étape 3.6.2.3

Réécrivez l’expression.

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

Étape 3.6.2.4

Divisez $- x$ par $1$ .

$x^{3} + \ln (x) (4 x^{3}) - x$

Étape 4

Remettez les termes dans l’ordre.

$x^{3} + 4 x^{3} \ln (x) - x$