Calcolo Esempi

$y = (5 x^{2} - 10 x + 10) e^{- 7 x}$

Passaggio 1

Differenzia usando la regola del prodotto, che indica che $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ è $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ dove $f (x) = 5 x^{2} - 10 x + 10$ e $g (x) = e^{- 7 x}$ .

$(5 x^{2} - 10 x + 10) \frac{d}{d x} [e^{- 7 x}] + e^{- 7 x} \frac{d}{d x} [5 x^{2} - 10 x + 10]$

Passaggio 2

Differenzia usando la regola della catena, che indica che $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ è $f' (g (x)) g' (x)$ dove $f (x) = e^{x}$ e $g (x) = - 7 x$ .

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Passaggio 2.1

Per applicare la regola della catena, imposta $u$ come $- 7 x$ .

$(5 x^{2} - 10 x + 10) (\frac{d}{d u} [e^{u}] \frac{d}{d x} [- 7 x]) + e^{- 7 x} \frac{d}{d x} [5 x^{2} - 10 x + 10]$

Passaggio 2.2

Differenzia usando la regola esponenziale, che indica che $\frac{d}{d u} [a^{u}]$ è $a^{u} \ln (a)$ dove $a$ = $e$ .

$(5 x^{2} - 10 x + 10) (e^{u} \frac{d}{d x} [- 7 x]) + e^{- 7 x} \frac{d}{d x} [5 x^{2} - 10 x + 10]$

Passaggio 2.3

Sostituisci tutte le occorrenze di $u$ con $- 7 x$ .

$(5 x^{2} - 10 x + 10) (e^{- 7 x} \frac{d}{d x} [- 7 x]) + e^{- 7 x} \frac{d}{d x} [5 x^{2} - 10 x + 10]$

Passaggio 3

Differenzia.

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Passaggio 3.1

Poiché $- 7$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $- 7 x$ rispetto a $x$ è $- 7 \frac{d}{d x} [x]$ .

$(5 x^{2} - 10 x + 10) e^{- 7 x} (- 7 \frac{d}{d x} [x]) + e^{- 7 x} \frac{d}{d x} [5 x^{2} - 10 x + 10]$

Passaggio 3.2

Differenzia usando la regola di potenza, che indica che $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 1$ .

$(5 x^{2} - 10 x + 10) e^{- 7 x} (- 7 \cdot 1) + e^{- 7 x} \frac{d}{d x} [5 x^{2} - 10 x + 10]$

Passaggio 3.3

Semplifica l'espressione.

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Passaggio 3.3.1

Moltiplica $- 7$ per $1$ .

$(5 x^{2} - 10 x + 10) e^{- 7 x} \cdot - 7 + e^{- 7 x} \frac{d}{d x} [5 x^{2} - 10 x + 10]$

Passaggio 3.3.2

Sposta $- 7$ alla sinistra di $(5 x^{2} - 10 x + 10) e^{- 7 x}$ .

$- 7 \cdot ((5 x^{2} - 10 x + 10) e^{- 7 x}) + e^{- 7 x} \frac{d}{d x} [5 x^{2} - 10 x + 10]$

Passaggio 3.4

Secondo la regola della somma, la derivata di $5 x^{2} - 10 x + 10$ rispetto a $x$ è $\frac{d}{d x} [5 x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 10 x] + \frac{d}{d x} [10]$ .

$- 7 (5 x^{2} - 10 x + 10) e^{- 7 x} + e^{- 7 x} (\frac{d}{d x} [5 x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 10 x] + \frac{d}{d x} [10])$

Passaggio 3.5

Poiché $5$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $5 x^{2}$ rispetto a $x$ è $5 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$- 7 (5 x^{2} - 10 x + 10) e^{- 7 x} + e^{- 7 x} (5 \frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 10 x] + \frac{d}{d x} [10])$

Passaggio 3.6

Differenzia usando la regola di potenza, che indica che $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 2$ .

$- 7 (5 x^{2} - 10 x + 10) e^{- 7 x} + e^{- 7 x} (5 (2 x) + \frac{d}{d x} [- 10 x] + \frac{d}{d x} [10])$

Passaggio 3.7

Moltiplica $2$ per $5$ .

$- 7 (5 x^{2} - 10 x + 10) e^{- 7 x} + e^{- 7 x} (10 x + \frac{d}{d x} [- 10 x] + \frac{d}{d x} [10])$

Passaggio 3.8

Poiché $- 10$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $- 10 x$ rispetto a $x$ è $- 10 \frac{d}{d x} [x]$ .

$- 7 (5 x^{2} - 10 x + 10) e^{- 7 x} + e^{- 7 x} (10 x - 10 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [10])$

Passaggio 3.9

Differenzia usando la regola di potenza, che indica che $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 1$ .

$- 7 (5 x^{2} - 10 x + 10) e^{- 7 x} + e^{- 7 x} (10 x - 10 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [10])$

Passaggio 3.10

Moltiplica $- 10$ per $1$ .

$- 7 (5 x^{2} - 10 x + 10) e^{- 7 x} + e^{- 7 x} (10 x - 10 + \frac{d}{d x} [10])$

Passaggio 3.11

Poiché $10$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $10$ rispetto a $x$ è $0$ .

$- 7 (5 x^{2} - 10 x + 10) e^{- 7 x} + e^{- 7 x} (10 x - 10 + 0)$

Passaggio 3.12

Somma $10 x - 10$ e $0$ .

$- 7 (5 x^{2} - 10 x + 10) e^{- 7 x} + e^{- 7 x} (10 x - 10)$

Passaggio 4

Semplifica.

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Passaggio 4.1

Applica la proprietà distributiva.

$(- 7 (5 x^{2}) - 7 (- 10 x) - 7 \cdot 10) e^{- 7 x} + e^{- 7 x} (10 x - 10)$

Passaggio 4.2

Applica la proprietà distributiva.

$- 7 (5 x^{2}) e^{- 7 x} - 7 (- 10 x) e^{- 7 x} - 7 \cdot 10 e^{- 7 x} + e^{- 7 x} (10 x - 10)$

Passaggio 4.3

Applica la proprietà distributiva.

$- 7 (5 x^{2}) e^{- 7 x} - 7 (- 10 x) e^{- 7 x} - 7 \cdot 10 e^{- 7 x} + e^{- 7 x} (10 x) + e^{- 7 x} \cdot - 10$

Passaggio 4.4

Raccogli i termini.

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Passaggio 4.4.1

Moltiplica $5$ per $- 7$ .

$- 35 x^{2} e^{- 7 x} - 7 (- 10 x) e^{- 7 x} - 7 \cdot 10 e^{- 7 x} + e^{- 7 x} (10 x) + e^{- 7 x} \cdot - 10$

Passaggio 4.4.2

Moltiplica $- 10$ per $- 7$ .

$- 35 x^{2} e^{- 7 x} + 70 x e^{- 7 x} - 7 \cdot 10 e^{- 7 x} + e^{- 7 x} (10 x) + e^{- 7 x} \cdot - 10$

Passaggio 4.4.3

Moltiplica $- 7$ per $10$ .

$- 35 x^{2} e^{- 7 x} + 70 x e^{- 7 x} - 70 e^{- 7 x} + e^{- 7 x} (10 x) + e^{- 7 x} \cdot - 10$

Passaggio 4.4.4

Sposta $- 10$ alla sinistra di $e^{- 7 x}$ .

$- 35 x^{2} e^{- 7 x} + 70 x e^{- 7 x} - 70 e^{- 7 x} + e^{- 7 x} (10 x) - 10 \cdot e^{- 7 x}$

Passaggio 4.4.5

Somma $70 x e^{- 7 x}$ e $e^{- 7 x} (10 x)$ .

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Passaggio 4.4.5.1

Sposta $e^{- 7 x}$ .

$- 35 x^{2} e^{- 7 x} + 70 x e^{- 7 x} + 10 x e^{- 7 x} - 70 e^{- 7 x} - 10 e^{- 7 x}$

Passaggio 4.4.5.2

Somma $70 x e^{- 7 x}$ e $10 x e^{- 7 x}$ .

$- 35 x^{2} e^{- 7 x} + 80 x e^{- 7 x} - 70 e^{- 7 x} - 10 e^{- 7 x}$

Passaggio 4.4.6

Sottrai $10 e^{- 7 x}$ da $- 70 e^{- 7 x}$ .

$- 35 x^{2} e^{- 7 x} + 80 x e^{- 7 x} - 80 e^{- 7 x}$

Passaggio 4.5

Riordina i termini.

$- 35 e^{- 7 x} x^{2} + 80 e^{- 7 x} x - 80 e^{- 7 x}$

Passaggio 4.6

Riordina i fattori in $- 35 e^{- 7 x} x^{2} + 80 e^{- 7 x} x - 80 e^{- 7 x}$ .

$- 35 x^{2} e^{- 7 x} + 80 x e^{- 7 x} - 80 e^{- 7 x}$