Calcolo Esempi

$\frac{x^{3}}{x^{2} - 16}$

Passaggio 1

Differenzia usando la regola del quoziente, che indica che $\frac{d}{d x} [\frac{f (x)}{g (x)}]$ è $\frac{g (x) \frac{d}{d x} [f (x)] - f (x) \frac{d}{d x} [g (x)]}{{g (x)}^{2}}$ dove $f (x) = x^{3}$ e $g (x) = x^{2} - 16$ .

$\frac{(x^{2} - 16) \frac{d}{d x} [x^{3}] - x^{3} \frac{d}{d x} [x^{2} - 16]}{{(x^{2} - 16)}^{2}}$

Passaggio 2

Differenzia.

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Passaggio 2.1

Differenzia usando la regola di potenza, che indica che $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 3$ .

$\frac{(x^{2} - 16) (3 x^{2}) - x^{3} \frac{d}{d x} [x^{2} - 16]}{{(x^{2} - 16)}^{2}}$

Passaggio 2.2

Sposta $3$ alla sinistra di $x^{2} - 16$ .

$\frac{3 \cdot (x^{2} - 16) x^{2} - x^{3} \frac{d}{d x} [x^{2} - 16]}{{(x^{2} - 16)}^{2}}$

Passaggio 2.3

Secondo la regola della somma, la derivata di $x^{2} - 16$ rispetto a $x$ è $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 16]$ .

$\frac{3 (x^{2} - 16) x^{2} - x^{3} (\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 16])}{{(x^{2} - 16)}^{2}}$

Passaggio 2.4

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

$\frac{3 (x^{2} - 16) x^{2} - x^{3} (2 x + \frac{d}{d x} [- 16])}{{(x^{2} - 16)}^{2}}$

Passaggio 2.5

Poiché $- 16$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $- 16$ rispetto a $x$ è $0$ .

$\frac{3 (x^{2} - 16) x^{2} - x^{3} (2 x + 0)}{{(x^{2} - 16)}^{2}}$

Passaggio 2.6

Semplifica l'espressione.

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Passaggio 2.6.1

Somma $2 x$ e $0$ .

$\frac{3 (x^{2} - 16) x^{2} - x^{3} (2 x)}{{(x^{2} - 16)}^{2}}$

Passaggio 2.6.2

Moltiplica $2$ per $- 1$ .

$\frac{3 (x^{2} - 16) x^{2} - 2 x^{3} x}{{(x^{2} - 16)}^{2}}$

Passaggio 3

Eleva $x$ alla potenza di $1$ .

$\frac{3 (x^{2} - 16) x^{2} - 2 (x^{1} x^{3})}{{(x^{2} - 16)}^{2}}$

Passaggio 4

Utilizza la regola per la potenza di una potenza $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ per combinare gli esponenti.

$\frac{3 (x^{2} - 16) x^{2} - 2 x^{1 + 3}}{{(x^{2} - 16)}^{2}}$

Passaggio 5

Somma $1$ e $3$ .

$\frac{3 (x^{2} - 16) x^{2} - 2 x^{4}}{{(x^{2} - 16)}^{2}}$

Passaggio 6

Semplifica.

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Passaggio 6.1

Applica la proprietà distributiva.

$\frac{(3 x^{2} + 3 \cdot - 16) x^{2} - 2 x^{4}}{{(x^{2} - 16)}^{2}}$

Passaggio 6.2

Applica la proprietà distributiva.

$\frac{3 x^{2} x^{2} + 3 \cdot - 16 x^{2} - 2 x^{4}}{{(x^{2} - 16)}^{2}}$

Passaggio 6.3

Semplifica il numeratore.

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Passaggio 6.3.1

Semplifica ciascun termine.

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Passaggio 6.3.1.1

Moltiplica $x^{2}$ per $x^{2}$ sommando gli esponenti.

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Passaggio 6.3.1.1.1

Sposta $x^{2}$ .

$\frac{3 (x^{2} x^{2}) + 3 \cdot - 16 x^{2} - 2 x^{4}}{{(x^{2} - 16)}^{2}}$

Passaggio 6.3.1.1.2

Utilizza la regola per la potenza di una potenza $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ per combinare gli esponenti.

$\frac{3 x^{2 + 2} + 3 \cdot - 16 x^{2} - 2 x^{4}}{{(x^{2} - 16)}^{2}}$

Passaggio 6.3.1.1.3

Somma $2$ e $2$ .

$\frac{3 x^{4} + 3 \cdot - 16 x^{2} - 2 x^{4}}{{(x^{2} - 16)}^{2}}$

Passaggio 6.3.1.2

Moltiplica $3$ per $- 16$ .

$\frac{3 x^{4} - 48 x^{2} - 2 x^{4}}{{(x^{2} - 16)}^{2}}$

Passaggio 6.3.2

Sottrai $2 x^{4}$ da $3 x^{4}$ .

$\frac{x^{4} - 48 x^{2}}{{(x^{2} - 16)}^{2}}$

Passaggio 6.4

Scomponi $x^{2}$ da $x^{4} - 48 x^{2}$ .

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Passaggio 6.4.1

Scomponi $x^{2}$ da $x^{4}$ .

$\frac{x^{2} x^{2} - 48 x^{2}}{{(x^{2} - 16)}^{2}}$

Passaggio 6.4.2

Scomponi $x^{2}$ da $- 48 x^{2}$ .

$\frac{x^{2} x^{2} + x^{2} \cdot - 48}{{(x^{2} - 16)}^{2}}$

Passaggio 6.4.3

Scomponi $x^{2}$ da $x^{2} x^{2} + x^{2} \cdot - 48$ .

$\frac{x^{2} (x^{2} - 48)}{{(x^{2} - 16)}^{2}}$

Passaggio 6.5

Semplifica il denominatore.

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Passaggio 6.5.1

Riscrivi $16$ come $4^{2}$ .

$\frac{x^{2} (x^{2} - 48)}{{(x^{2} - 4^{2})}^{2}}$

Passaggio 6.5.2

Poiché entrambi i termini sono dei quadrati perfetti, fattorizza utilizzando la formula della differenza di quadrati, $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ dove $a = x$ e $b = 4$ .

$\frac{x^{2} (x^{2} - 48)}{{((x + 4) (x - 4))}^{2}}$

Passaggio 6.5.3

Applica la regola del prodotto a $(x + 4) (x - 4)$ .

$\frac{x^{2} (x^{2} - 48)}{{(x + 4)}^{2} {(x - 4)}^{2}}$