Calcul infinitésimal Exemples

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

Étape 1

Différenciez en utilisant la règle multiple constante.

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Étape 1.1

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

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

Étape 1.2

Comme $3$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $\frac{3}{(x - 2) (x^{2} + 2)}$ par rapport à $x$ est $3 \frac{d}{d x} [\frac{1}{(x - 2) (x^{2} + 2)}]$ .

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

Étape 1.3

Réécrivez $\frac{1}{(x - 2) (x^{2} + 2)}$ comme ${((x - 2) (x^{2} + 2))}^{- 1}$ .

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

Étape 2

Différenciez en utilisant la règle d’enchaînement, qui indique que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ est $f' (g (x)) g' (x)$ où $f (x) = x^{- 1}$ et $g (x) = (x - 2) (x^{2} + 2)$ .

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Étape 2.1

Pour appliquer la règle de la chaîne, définissez $u$ comme $(x - 2) (x^{2} + 2)$ .

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

Étape 2.2

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

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

Étape 2.3

Remplacez toutes les occurrences de $u$ par $(x - 2) (x^{2} + 2)$ .

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

Étape 3

Multipliez $- 1$ par $3$ .

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

Étape 4

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

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

Étape 5

Différenciez.

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Étape 5.1

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

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

Étape 5.2

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

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

Étape 5.3

Comme $2$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $2$ par rapport à $x$ est $0$ .

$- 3 {((x - 2) (x^{2} + 2))}^{- 2} ((x - 2) (2 x + 0) + (x^{2} + 2) \frac{d}{d x} [x - 2])$

Étape 5.4

Simplifiez l’expression.

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Étape 5.4.1

Additionnez $2 x$ et $0$ .

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

Étape 5.4.2

Déplacez $2$ à gauche de $x - 2$ .

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

Étape 5.5

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

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

Étape 5.6

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

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

Étape 5.7

Comme $- 2$ est constant par rapport à $x$ , la dérivée de $- 2$ par rapport à $x$ est $0$ .

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

Étape 5.8

Simplifiez l’expression.

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Étape 5.8.1

Additionnez $1$ et $0$ .

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

Étape 5.8.2

Multipliez $x^{2} + 2$ par $1$ .

$- 3 {((x - 2) (x^{2} + 2))}^{- 2} (2 (x - 2) x + x^{2} + 2)$

Étape 6

Simplifiez

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Étape 6.1

Réécrivez l’expression en utilisant la règle de l’exposant négatif $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

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

Étape 6.2

Appliquez la règle de produit à $(x - 2) (x^{2} + 2)$ .

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

Étape 6.3

Appliquez la propriété distributive.

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

Étape 6.4

Appliquez la propriété distributive.

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

Étape 6.5

Associez des termes.

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Étape 6.5.1

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

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

Étape 6.5.2

Placez le signe moins devant la fraction.

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

Étape 6.5.3

Élevez $x$ à la puissance $1$ .

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

Étape 6.5.4

Élevez $x$ à la puissance $1$ .

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

Étape 6.5.5

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

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

Étape 6.5.6

Additionnez $1$ et $1$ .

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

Étape 6.5.7

Multipliez $2$ par $- 2$ .

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

Étape 6.5.8

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

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

Étape 6.6

Réorganisez les facteurs de $- \frac{3}{{(x - 2)}^{2} {(x^{2} + 2)}^{2}} (3 x^{2} - 4 x + 2)$ .

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

Étape 6.7

Appliquez la propriété distributive.

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

Étape 6.8

Simplifiez

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Étape 6.8.1

Multipliez $3$ par $- 1$ .

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

Étape 6.8.2

Multipliez $- 4$ par $- 1$ .

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

Étape 6.8.3

Multipliez $- 1$ par $2$ .

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

Étape 6.9

Multipliez $- 3 x^{2} + 4 x - 2$ par $\frac{3}{{(x - 2)}^{2} {(x^{2} + 2)}^{2}}$ .

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

Étape 6.10

Déplacez $3$ à gauche de $- 3 x^{2} + 4 x - 2$ .

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

Étape 6.11

Factorisez $- 1$ à partir de $- 3 x^{2}$ .

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

Étape 6.12

Factorisez $- 1$ à partir de $4 x$ .

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

Étape 6.13

Factorisez $- 1$ à partir de $- (3 x^{2}) - (- 4 x)$ .

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

Étape 6.14

Réécrivez $- 2$ comme $- 1 (2)$ .

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

Étape 6.15

Factorisez $- 1$ à partir de $- (3 x^{2} - 4 x) - 1 (2)$ .

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

Étape 6.16

Réécrivez $- (3 x^{2} - 4 x + 2)$ comme $- 1 (3 x^{2} - 4 x + 2)$ .

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

Étape 6.17

Placez le signe moins devant la fraction.

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