Calcul infinitésimal Exemples

$f (z) = (9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (3 z^{3} - z)$

Étape 1

Différenciez en utilisant la règle de produit qui indique que $\frac{d}{d z} [f (z) g (z)]$ est $f (z) \frac{d}{d z} [g (z)] + g (z) \frac{d}{d z} [f (z)]$ où $f (z) = 9 z^{4} + 3 z^{2} + 1$ et $g (z) = 3 z^{3} - z$ .

$(9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) \frac{d}{d z} [3 z^{3} - z] + (3 z^{3} - z) \frac{d}{d z} [9 z^{4} + 3 z^{2} + 1]$

Étape 2

Différenciez.

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Étape 2.1

Selon la règle de la somme, la dérivée de $3 z^{3} - z$ par rapport à $z$ est $\frac{d}{d z} [3 z^{3}] + \frac{d}{d z} [- z]$ .

$(9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (\frac{d}{d z} [3 z^{3}] + \frac{d}{d z} [- z]) + (3 z^{3} - z) \frac{d}{d z} [9 z^{4} + 3 z^{2} + 1]$

Étape 2.2

Comme $3$ est constant par rapport à $z$ , la dérivée de $3 z^{3}$ par rapport à $z$ est $3 \frac{d}{d z} [z^{3}]$ .

$(9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (3 \frac{d}{d z} [z^{3}] + \frac{d}{d z} [- z]) + (3 z^{3} - z) \frac{d}{d z} [9 z^{4} + 3 z^{2} + 1]$

Étape 2.3

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

$(9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (3 (3 z^{2}) + \frac{d}{d z} [- z]) + (3 z^{3} - z) \frac{d}{d z} [9 z^{4} + 3 z^{2} + 1]$

Étape 2.4

Multipliez $3$ par $3$ .

$(9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (9 z^{2} + \frac{d}{d z} [- z]) + (3 z^{3} - z) \frac{d}{d z} [9 z^{4} + 3 z^{2} + 1]$

Étape 2.5

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

$(9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (9 z^{2} - \frac{d}{d z} [z]) + (3 z^{3} - z) \frac{d}{d z} [9 z^{4} + 3 z^{2} + 1]$

Étape 2.6

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

$(9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (9 z^{2} - 1 \cdot 1) + (3 z^{3} - z) \frac{d}{d z} [9 z^{4} + 3 z^{2} + 1]$

Étape 2.7

Multipliez $- 1$ par $1$ .

$(9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (9 z^{2} - 1) + (3 z^{3} - z) \frac{d}{d z} [9 z^{4} + 3 z^{2} + 1]$

Étape 2.8

Selon la règle de la somme, la dérivée de $9 z^{4} + 3 z^{2} + 1$ par rapport à $z$ est $\frac{d}{d z} [9 z^{4}] + \frac{d}{d z} [3 z^{2}] + \frac{d}{d z} [1]$ .

$(9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (9 z^{2} - 1) + (3 z^{3} - z) (\frac{d}{d z} [9 z^{4}] + \frac{d}{d z} [3 z^{2}] + \frac{d}{d z} [1])$

Étape 2.9

Comme $9$ est constant par rapport à $z$ , la dérivée de $9 z^{4}$ par rapport à $z$ est $9 \frac{d}{d z} [z^{4}]$ .

$(9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (9 z^{2} - 1) + (3 z^{3} - z) (9 \frac{d}{d z} [z^{4}] + \frac{d}{d z} [3 z^{2}] + \frac{d}{d z} [1])$

Étape 2.10

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

$(9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (9 z^{2} - 1) + (3 z^{3} - z) (9 (4 z^{3}) + \frac{d}{d z} [3 z^{2}] + \frac{d}{d z} [1])$

Étape 2.11

Multipliez $4$ par $9$ .

$(9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (9 z^{2} - 1) + (3 z^{3} - z) (36 z^{3} + \frac{d}{d z} [3 z^{2}] + \frac{d}{d z} [1])$

Étape 2.12

Comme $3$ est constant par rapport à $z$ , la dérivée de $3 z^{2}$ par rapport à $z$ est $3 \frac{d}{d z} [z^{2}]$ .

$(9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (9 z^{2} - 1) + (3 z^{3} - z) (36 z^{3} + 3 \frac{d}{d z} [z^{2}] + \frac{d}{d z} [1])$

Étape 2.13

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

$(9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (9 z^{2} - 1) + (3 z^{3} - z) (36 z^{3} + 3 (2 z) + \frac{d}{d z} [1])$

Étape 2.14

Multipliez $2$ par $3$ .

$(9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (9 z^{2} - 1) + (3 z^{3} - z) (36 z^{3} + 6 z + \frac{d}{d z} [1])$

Étape 2.15

Comme $1$ est constant par rapport à $z$ , la dérivée de $1$ par rapport à $z$ est $0$ .

$(9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (9 z^{2} - 1) + (3 z^{3} - z) (36 z^{3} + 6 z + 0)$

Étape 2.16

Additionnez $36 z^{3} + 6 z$ et $0$ .

$(9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (9 z^{2} - 1) + (3 z^{3} - z) (36 z^{3} + 6 z)$

Étape 3

Simplifiez

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Étape 3.1

Factorisez $1$ à partir de $(9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (9 z^{2} - 1) + (3 z^{3} - z) (36 z^{3} + 6 z)$ .

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Étape 3.1.1

Factorisez $1$ à partir de $(9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (9 z^{2} - 1)$ .

$1 ((9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (9 z^{2} - 1)) + (3 z^{3} - z) (36 z^{3} + 6 z)$

Étape 3.1.2

Factorisez $1$ à partir de $(3 z^{3} - z) (36 z^{3} + 6 z)$ .

$1 ((9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (9 z^{2} - 1)) + 1 ((3 z^{3} - z) (36 z^{3} + 6 z))$

Étape 3.1.3

Factorisez $1$ à partir de $1 ((9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (9 z^{2} - 1)) + 1 ((3 z^{3} - z) (36 z^{3} + 6 z))$ .

$1 ((9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (9 z^{2} - 1) + (3 z^{3} - z) (36 z^{3} + 6 z))$

Étape 3.2

Multipliez $(9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (9 z^{2} - 1) + (3 z^{3} - z) (36 z^{3} + 6 z)$ par $1$ .

$(9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) (9 z^{2} - 1) + (3 z^{3} - z) (36 z^{3} + 6 z)$

Étape 3.3

Remettez les termes dans l’ordre.

$(9 z^{2} - 1) (9 z^{4} + 3 z^{2} + 1) + (36 z^{3} + 6 z) (3 z^{3} - z)$

Étape 3.4

Simplifiez chaque terme.

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Étape 3.4.1

Développez $(9 z^{2} - 1) (9 z^{4} + 3 z^{2} + 1)$ en multipliant chaque terme dans la première expression par chaque terme dans la deuxième expression.

$9 z^{2} (9 z^{4}) + 9 z^{2} (3 z^{2}) + 9 z^{2} \cdot 1 - 1 (9 z^{4}) - 1 (3 z^{2}) - 1 \cdot 1 + (36 z^{3} + 6 z) (3 z^{3} - z)$

Étape 3.4.2

Simplifiez chaque terme.

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Étape 3.4.2.1

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$9 \cdot 9 z^{2} z^{4} + 9 z^{2} (3 z^{2}) + 9 z^{2} \cdot 1 - 1 (9 z^{4}) - 1 (3 z^{2}) - 1 \cdot 1 + (36 z^{3} + 6 z) (3 z^{3} - z)$

Étape 3.4.2.2

Multipliez $z^{2}$ par $z^{4}$ en additionnant les exposants.

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Étape 3.4.2.2.1

Déplacez $z^{4}$ .

$9 \cdot 9 (z^{4} z^{2}) + 9 z^{2} (3 z^{2}) + 9 z^{2} \cdot 1 - 1 (9 z^{4}) - 1 (3 z^{2}) - 1 \cdot 1 + (36 z^{3} + 6 z) (3 z^{3} - z)$

Étape 3.4.2.2.2

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

$9 \cdot 9 z^{4 + 2} + 9 z^{2} (3 z^{2}) + 9 z^{2} \cdot 1 - 1 (9 z^{4}) - 1 (3 z^{2}) - 1 \cdot 1 + (36 z^{3} + 6 z) (3 z^{3} - z)$

Étape 3.4.2.2.3

Additionnez $4$ et $2$ .

$9 \cdot 9 z^{6} + 9 z^{2} (3 z^{2}) + 9 z^{2} \cdot 1 - 1 (9 z^{4}) - 1 (3 z^{2}) - 1 \cdot 1 + (36 z^{3} + 6 z) (3 z^{3} - z)$

Étape 3.4.2.3

Multipliez $9$ par $9$ .

$81 z^{6} + 9 z^{2} (3 z^{2}) + 9 z^{2} \cdot 1 - 1 (9 z^{4}) - 1 (3 z^{2}) - 1 \cdot 1 + (36 z^{3} + 6 z) (3 z^{3} - z)$

Étape 3.4.2.4

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$81 z^{6} + 9 \cdot 3 z^{2} z^{2} + 9 z^{2} \cdot 1 - 1 (9 z^{4}) - 1 (3 z^{2}) - 1 \cdot 1 + (36 z^{3} + 6 z) (3 z^{3} - z)$

Étape 3.4.2.5

Multipliez $z^{2}$ par $z^{2}$ en additionnant les exposants.

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Étape 3.4.2.5.1

Déplacez $z^{2}$ .

$81 z^{6} + 9 \cdot 3 (z^{2} z^{2}) + 9 z^{2} \cdot 1 - 1 (9 z^{4}) - 1 (3 z^{2}) - 1 \cdot 1 + (36 z^{3} + 6 z) (3 z^{3} - z)$

Étape 3.4.2.5.2

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

$81 z^{6} + 9 \cdot 3 z^{2 + 2} + 9 z^{2} \cdot 1 - 1 (9 z^{4}) - 1 (3 z^{2}) - 1 \cdot 1 + (36 z^{3} + 6 z) (3 z^{3} - z)$

Étape 3.4.2.5.3

Additionnez $2$ et $2$ .

$81 z^{6} + 9 \cdot 3 z^{4} + 9 z^{2} \cdot 1 - 1 (9 z^{4}) - 1 (3 z^{2}) - 1 \cdot 1 + (36 z^{3} + 6 z) (3 z^{3} - z)$

Étape 3.4.2.6

Multipliez $9$ par $3$ .

$81 z^{6} + 27 z^{4} + 9 z^{2} \cdot 1 - 1 (9 z^{4}) - 1 (3 z^{2}) - 1 \cdot 1 + (36 z^{3} + 6 z) (3 z^{3} - z)$

Étape 3.4.2.7

Multipliez $9$ par $1$ .

$81 z^{6} + 27 z^{4} + 9 z^{2} - 1 (9 z^{4}) - 1 (3 z^{2}) - 1 \cdot 1 + (36 z^{3} + 6 z) (3 z^{3} - z)$

Étape 3.4.2.8

Multipliez $9$ par $- 1$ .

$81 z^{6} + 27 z^{4} + 9 z^{2} - 9 z^{4} - 1 (3 z^{2}) - 1 \cdot 1 + (36 z^{3} + 6 z) (3 z^{3} - z)$

Étape 3.4.2.9

Multipliez $3$ par $- 1$ .

$81 z^{6} + 27 z^{4} + 9 z^{2} - 9 z^{4} - 3 z^{2} - 1 \cdot 1 + (36 z^{3} + 6 z) (3 z^{3} - z)$

Étape 3.4.2.10

Multipliez $- 1$ par $1$ .

$81 z^{6} + 27 z^{4} + 9 z^{2} - 9 z^{4} - 3 z^{2} - 1 + (36 z^{3} + 6 z) (3 z^{3} - z)$

Étape 3.4.3

Soustrayez $9 z^{4}$ de $27 z^{4}$ .

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 9 z^{2} - 3 z^{2} - 1 + (36 z^{3} + 6 z) (3 z^{3} - z)$

Étape 3.4.4

Soustrayez $3 z^{2}$ de $9 z^{2}$ .

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + (36 z^{3} + 6 z) (3 z^{3} - z)$

Étape 3.4.5

Développez $(36 z^{3} + 6 z) (3 z^{3} - z)$ à l’aide de la méthode FOIL.

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Étape 3.4.5.1

Appliquez la propriété distributive.

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 36 z^{3} (3 z^{3} - z) + 6 z (3 z^{3} - z)$

Étape 3.4.5.2

Appliquez la propriété distributive.

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 36 z^{3} (3 z^{3}) + 36 z^{3} (- z) + 6 z (3 z^{3} - z)$

Étape 3.4.5.3

Appliquez la propriété distributive.

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 36 z^{3} (3 z^{3}) + 36 z^{3} (- z) + 6 z (3 z^{3}) + 6 z (- z)$

Étape 3.4.6

Simplifiez et associez les termes similaires.

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Étape 3.4.6.1

Simplifiez chaque terme.

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Étape 3.4.6.1.1

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 36 \cdot 3 z^{3} z^{3} + 36 z^{3} (- z) + 6 z (3 z^{3}) + 6 z (- z)$

Étape 3.4.6.1.2

Multipliez $z^{3}$ par $z^{3}$ en additionnant les exposants.

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Étape 3.4.6.1.2.1

Déplacez $z^{3}$ .

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 36 \cdot 3 (z^{3} z^{3}) + 36 z^{3} (- z) + 6 z (3 z^{3}) + 6 z (- z)$

Étape 3.4.6.1.2.2

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

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 36 \cdot 3 z^{3 + 3} + 36 z^{3} (- z) + 6 z (3 z^{3}) + 6 z (- z)$

Étape 3.4.6.1.2.3

Additionnez $3$ et $3$ .

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 36 \cdot 3 z^{6} + 36 z^{3} (- z) + 6 z (3 z^{3}) + 6 z (- z)$

Étape 3.4.6.1.3

Multipliez $36$ par $3$ .

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 108 z^{6} + 36 z^{3} (- z) + 6 z (3 z^{3}) + 6 z (- z)$

Étape 3.4.6.1.4

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 108 z^{6} + 36 \cdot - 1 z^{3} z + 6 z (3 z^{3}) + 6 z (- z)$

Étape 3.4.6.1.5

Multipliez $z^{3}$ par $z$ en additionnant les exposants.

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Étape 3.4.6.1.5.1

Déplacez $z$ .

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 108 z^{6} + 36 \cdot - 1 (z \cdot z^{3}) + 6 z (3 z^{3}) + 6 z (- z)$

Étape 3.4.6.1.5.2

Multipliez $z$ par $z^{3}$ .

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Étape 3.4.6.1.5.2.1

Élevez $z$ à la puissance $1$ .

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 108 z^{6} + 36 \cdot - 1 (z^{1} z^{3}) + 6 z (3 z^{3}) + 6 z (- z)$

Étape 3.4.6.1.5.2.2

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

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 108 z^{6} + 36 \cdot - 1 z^{1 + 3} + 6 z (3 z^{3}) + 6 z (- z)$

Étape 3.4.6.1.5.3

Additionnez $1$ et $3$ .

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 108 z^{6} + 36 \cdot - 1 z^{4} + 6 z (3 z^{3}) + 6 z (- z)$

Étape 3.4.6.1.6

Multipliez $36$ par $- 1$ .

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 108 z^{6} - 36 z^{4} + 6 z (3 z^{3}) + 6 z (- z)$

Étape 3.4.6.1.7

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 108 z^{6} - 36 z^{4} + 6 \cdot 3 z \cdot z^{3} + 6 z (- z)$

Étape 3.4.6.1.8

Multipliez $z$ par $z^{3}$ en additionnant les exposants.

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Étape 3.4.6.1.8.1

Déplacez $z^{3}$ .

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 108 z^{6} - 36 z^{4} + 6 \cdot 3 (z^{3} z) + 6 z (- z)$

Étape 3.4.6.1.8.2

Multipliez $z^{3}$ par $z$ .

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Étape 3.4.6.1.8.2.1

Élevez $z$ à la puissance $1$ .

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 108 z^{6} - 36 z^{4} + 6 \cdot 3 (z^{3} z^{1}) + 6 z (- z)$

Étape 3.4.6.1.8.2.2

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

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 108 z^{6} - 36 z^{4} + 6 \cdot 3 z^{3 + 1} + 6 z (- z)$

Étape 3.4.6.1.8.3

Additionnez $3$ et $1$ .

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 108 z^{6} - 36 z^{4} + 6 \cdot 3 z^{4} + 6 z (- z)$

Étape 3.4.6.1.9

Multipliez $6$ par $3$ .

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 108 z^{6} - 36 z^{4} + 18 z^{4} + 6 z (- z)$

Étape 3.4.6.1.10

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 108 z^{6} - 36 z^{4} + 18 z^{4} + 6 \cdot - 1 z \cdot z$

Étape 3.4.6.1.11

Multipliez $z$ par $z$ en additionnant les exposants.

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Étape 3.4.6.1.11.1

Déplacez $z$ .

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 108 z^{6} - 36 z^{4} + 18 z^{4} + 6 \cdot - 1 (z \cdot z)$

Étape 3.4.6.1.11.2

Multipliez $z$ par $z$ .

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 108 z^{6} - 36 z^{4} + 18 z^{4} + 6 \cdot - 1 z^{2}$

Étape 3.4.6.1.12

Multipliez $6$ par $- 1$ .

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 108 z^{6} - 36 z^{4} + 18 z^{4} - 6 z^{2}$

Étape 3.4.6.2

Additionnez $- 36 z^{4}$ et $18 z^{4}$ .

$81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 108 z^{6} - 18 z^{4} - 6 z^{2}$

Étape 3.5

Associez les termes opposés dans $81 z^{6} + 18 z^{4} + 6 z^{2} - 1 + 108 z^{6} - 18 z^{4} - 6 z^{2}$ .

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Étape 3.5.1

Soustrayez $18 z^{4}$ de $18 z^{4}$ .

$81 z^{6} + 6 z^{2} - 1 + 108 z^{6} + 0 - 6 z^{2}$

Étape 3.5.2

Additionnez $81 z^{6} + 6 z^{2} - 1 + 108 z^{6}$ et $0$ .

$81 z^{6} + 6 z^{2} - 1 + 108 z^{6} - 6 z^{2}$

Étape 3.5.3

Soustrayez $6 z^{2}$ de $6 z^{2}$ .

$81 z^{6} - 1 + 108 z^{6} + 0$

Étape 3.5.4

Additionnez $81 z^{6} - 1 + 108 z^{6}$ et $0$ .

$81 z^{6} - 1 + 108 z^{6}$

Étape 3.6

Additionnez $81 z^{6}$ et $108 z^{6}$ .

$189 z^{6} - 1$