Calcul infinitésimal Exemples

$\frac{e^{\frac{u}{10}}}{u^{3}}$

Étape 1

Différenciez en utilisant la règle du quotient qui indique que $\frac{d}{d u} [\frac{f (u)}{g (u)}]$ est $\frac{g (u) \frac{d}{d u} [f (u)] - f (u) \frac{d}{d u} [g (u)]}{{g (u)}^{2}}$ où $f (u) = e^{\frac{u}{10}}$ et $g (u) = u^{3}$ .

$\frac{u^{3} \frac{d}{d u} [e^{\frac{u}{10}}] - e^{\frac{u}{10}} \frac{d}{d u} [u^{3}]}{{(u^{3})}^{2}}$

Étape 2

Multipliez les exposants dans ${(u^{3})}^{2}$ .

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Étape 2.1

Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\frac{u^{3} \frac{d}{d u} [e^{\frac{u}{10}}] - e^{\frac{u}{10}} \frac{d}{d u} [u^{3}]}{u^{3 \cdot 2}}$

Étape 2.2

Multipliez $3$ par $2$ .

$\frac{u^{3} \frac{d}{d u} [e^{\frac{u}{10}}] - e^{\frac{u}{10}} \frac{d}{d u} [u^{3}]}{u^{6}}$

Étape 3

Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que $\frac{d}{d u} [f (g (u))]$ est $f' (g (u)) g' (u)$ où $f (u) = e^{u}$ et $g (u) = \frac{u}{10}$ .

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Étape 3.1

Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez $u_{1}$ comme $\frac{u}{10}$ .

$\frac{u^{3} (\frac{d}{d u_{1}} [e^{u_{1}}] \frac{d}{d u} [\frac{u}{10}]) - e^{\frac{u}{10}} \frac{d}{d u} [u^{3}]}{u^{6}}$

Étape 3.2

Différenciez en utilisant la règle exponentielle qui indique que $\frac{d}{d u_{1}} [a^{u_{1}}]$ est $a^{u_{1}} \ln (a)$ où $a$ = $e$ .

$\frac{u^{3} (e^{u_{1}} \frac{d}{d u} [\frac{u}{10}]) - e^{\frac{u}{10}} \frac{d}{d u} [u^{3}]}{u^{6}}$

Étape 3.3

Remplacez toutes les occurrences de $u_{1}$ par $\frac{u}{10}$ .

$\frac{u^{3} (e^{\frac{u}{10}} \frac{d}{d u} [\frac{u}{10}]) - e^{\frac{u}{10}} \frac{d}{d u} [u^{3}]}{u^{6}}$

Étape 4

Différenciez.

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Étape 4.1

Comme $\frac{1}{10}$ est constant par rapport à $u$ , la dérivée de $\frac{u}{10}$ par rapport à $u$ est $\frac{1}{10} \frac{d}{d u} [u]$ .

$\frac{u^{3} (e^{\frac{u}{10}} (\frac{1}{10} \frac{d}{d u} [u])) - e^{\frac{u}{10}} \frac{d}{d u} [u^{3}]}{u^{6}}$

Étape 4.2

Associez les fractions.

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Étape 4.2.1

Associez $\frac{1}{10}$ et $e^{\frac{u}{10}}$ .

$\frac{u^{3} (\frac{e^{\frac{u}{10}}}{10} \frac{d}{d u} [u]) - e^{\frac{u}{10}} \frac{d}{d u} [u^{3}]}{u^{6}}$

Étape 4.2.2

Associez $\frac{e^{\frac{u}{10}}}{10}$ et $u^{3}$ .

$\frac{\frac{e^{\frac{u}{10}} u^{3}}{10} \frac{d}{d u} [u] - e^{\frac{u}{10}} \frac{d}{d u} [u^{3}]}{u^{6}}$

Étape 4.3

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

$\frac{\frac{e^{\frac{u}{10}} u^{3}}{10} \cdot 1 - e^{\frac{u}{10}} \frac{d}{d u} [u^{3}]}{u^{6}}$

Étape 4.4

Multipliez $\frac{e^{\frac{u}{10}} u^{3}}{10}$ par $1$ .

$\frac{\frac{e^{\frac{u}{10}} u^{3}}{10} - e^{\frac{u}{10}} \frac{d}{d u} [u^{3}]}{u^{6}}$

Étape 5

Multipliez $\frac{\frac{e^{\frac{u}{10}} u^{3}}{10} - e^{\frac{u}{10}} \frac{d}{d u} [u^{3}]}{u^{6}}$ par $\frac{10}{10}$ .

$\frac{10}{10} \cdot \frac{\frac{e^{\frac{u}{10}} u^{3}}{10} - e^{\frac{u}{10}} \frac{d}{d u} [u^{3}]}{u^{6}}$

Étape 6

Simplifiez les termes.

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Étape 6.1

Associez.

$\frac{10 (\frac{e^{\frac{u}{10}} u^{3}}{10} - e^{\frac{u}{10}} \frac{d}{d u} [u^{3}])}{10 u^{6}}$

Étape 6.2

Appliquez la propriété distributive.

$\frac{10 \frac{e^{\frac{u}{10}} u^{3}}{10} + 10 (- e^{\frac{u}{10}} \frac{d}{d u} [u^{3}])}{10 u^{6}}$

Étape 6.3

Annulez le facteur commun de $10$ .

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Étape 6.3.1

Annulez le facteur commun.

$\frac{10 \frac{e^{\frac{u}{10}} u^{3}}{10} + 10 (- e^{\frac{u}{10}} \frac{d}{d u} [u^{3}])}{10 u^{6}}$

Étape 6.3.2

Réécrivez l’expression.

$\frac{e^{\frac{u}{10}} u^{3} + 10 (- e^{\frac{u}{10}} \frac{d}{d u} [u^{3}])}{10 u^{6}}$

Étape 6.4

Multipliez $- 1$ par $10$ .

$\frac{e^{\frac{u}{10}} u^{3} - 10 (e^{\frac{u}{10}} \frac{d}{d u} [u^{3}])}{10 u^{6}}$

Étape 7

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

$\frac{e^{\frac{u}{10}} u^{3} - 10 e^{\frac{u}{10}} (3 u^{2})}{10 u^{6}}$

Étape 8

Multipliez $3$ par $- 10$ .

$\frac{e^{\frac{u}{10}} u^{3} - 30 e^{\frac{u}{10}} u^{2}}{10 u^{6}}$

Étape 9

Simplifiez

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Étape 9.1

Remettez les facteurs dans l’ordre dans $e^{\frac{u}{10}} u^{3} - 30 e^{\frac{u}{10}} u^{2}$ .

$\frac{u^{3} e^{\frac{u}{10}} - 30 u^{2} e^{\frac{u}{10}}}{10 u^{6}}$

Étape 9.2

Remettez les termes dans l’ordre.

$\frac{e^{\frac{u}{10}} u^{3} - 30 e^{\frac{u}{10}} u^{2}}{10 u^{6}}$

Étape 9.3

Simplifiez le numérateur.

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Étape 9.3.1

Factorisez $u^{2}$ à partir de $e^{\frac{u}{10}} u^{3} - 30 e^{\frac{u}{10}} u^{2}$ .

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Étape 9.3.1.1

Factorisez $u^{2}$ à partir de $e^{\frac{u}{10}} u^{3}$ .

$\frac{u^{2} (e^{\frac{u}{10}} u) - 30 e^{\frac{u}{10}} u^{2}}{10 u^{6}}$

Étape 9.3.1.2

Factorisez $u^{2}$ à partir de $- 30 e^{\frac{u}{10}} u^{2}$ .

$\frac{u^{2} (e^{\frac{u}{10}} u) + u^{2} (- 30 e^{\frac{u}{10}})}{10 u^{6}}$

Étape 9.3.1.3

Factorisez $u^{2}$ à partir de $u^{2} (e^{\frac{u}{10}} u) + u^{2} (- 30 e^{\frac{u}{10}})$ .

$\frac{u^{2} (e^{\frac{u}{10}} u - 30 e^{\frac{u}{10}})}{10 u^{6}}$

Étape 9.3.2

Factorisez $e^{\frac{u}{10}}$ à partir de $e^{\frac{u}{10}} u - 30 e^{\frac{u}{10}}$ .

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Étape 9.3.2.1

Remettez dans l’ordre $e^{\frac{u}{10}}$ et $u$ .

$\frac{u^{2} (u e^{\frac{u}{10}} - 30 e^{\frac{u}{10}})}{10 u^{6}}$

Étape 9.3.2.2

Factorisez $e^{\frac{u}{10}}$ à partir de $u e^{\frac{u}{10}}$ .

$\frac{u^{2} (e^{\frac{u}{10}} u - 30 e^{\frac{u}{10}})}{10 u^{6}}$

Étape 9.3.2.3

Factorisez $e^{\frac{u}{10}}$ à partir de $- 30 e^{\frac{u}{10}}$ .

$\frac{u^{2} (e^{\frac{u}{10}} u + e^{\frac{u}{10}} \cdot - 30)}{10 u^{6}}$

Étape 9.3.2.4

Factorisez $e^{\frac{u}{10}}$ à partir de $e^{\frac{u}{10}} u + e^{\frac{u}{10}} \cdot - 30$ .

$\frac{u^{2} (e^{\frac{u}{10}} (u - 30))}{10 u^{6}}$

$\frac{u^{2} e^{\frac{u}{10}} (u - 30)}{10 u^{6}}$

Étape 9.4

Annulez le facteur commun à $u^{2}$ et $u^{6}$ .

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Étape 9.4.1

Factorisez $u^{2}$ à partir de $u^{2} e^{\frac{u}{10}} (u - 30)$ .

$\frac{u^{2} (e^{\frac{u}{10}} (u - 30))}{10 u^{6}}$

Étape 9.4.2

Annulez les facteurs communs.

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Étape 9.4.2.1

Factorisez $u^{2}$ à partir de $10 u^{6}$ .

$\frac{u^{2} (e^{\frac{u}{10}} (u - 30))}{u^{2} (10 u^{4})}$

Étape 9.4.2.2

Annulez le facteur commun.

$\frac{u^{2} (e^{\frac{u}{10}} (u - 30))}{u^{2} (10 u^{4})}$

Étape 9.4.2.3

Réécrivez l’expression.

$\frac{e^{\frac{u}{10}} (u - 30)}{10 u^{4}}$