Calcolo Esempi

$\frac{x^{2} - 9}{25 - x^{2}}$

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 $f (x) = x^{2} - 9$ e $g (x) = 25 - x^{2}$ .

$\frac{(25 - x^{2}) \frac{d}{d x} [x^{2} - 9] - (x^{2} - 9) \frac{d}{d x} [25 - x^{2}]}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 2

Differenzia.

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Passaggio 2.1

Secondo la regola della somma, la derivata di $x^{2} - 9$ rispetto a $x$ è $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 9]$ .

$\frac{(25 - x^{2}) (\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 9]) - (x^{2} - 9) \frac{d}{d x} [25 - x^{2}]}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 2.2

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

$\frac{(25 - x^{2}) (2 x + \frac{d}{d x} [- 9]) - (x^{2} - 9) \frac{d}{d x} [25 - x^{2}]}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 2.3

Poiché $- 9$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $- 9$ rispetto a $x$ è $0$ .

$\frac{(25 - x^{2}) (2 x + 0) - (x^{2} - 9) \frac{d}{d x} [25 - x^{2}]}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 2.4

Semplifica l'espressione.

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Passaggio 2.4.1

Somma $2 x$ e $0$ .

$\frac{(25 - x^{2}) (2 x) - (x^{2} - 9) \frac{d}{d x} [25 - x^{2}]}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 2.4.2

Sposta $2$ alla sinistra di $25 - x^{2}$ .

$\frac{2 \cdot (25 - x^{2}) x - (x^{2} - 9) \frac{d}{d x} [25 - x^{2}]}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 2.5

Secondo la regola della somma, la derivata di $25 - x^{2}$ rispetto a $x$ è $\frac{d}{d x} [25] + \frac{d}{d x} [- x^{2}]$ .

$\frac{2 (25 - x^{2}) x - (x^{2} - 9) (\frac{d}{d x} [25] + \frac{d}{d x} [- x^{2}])}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 2.6

Poiché $25$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $25$ rispetto a $x$ è $0$ .

$\frac{2 (25 - x^{2}) x - (x^{2} - 9) (0 + \frac{d}{d x} [- x^{2}])}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 2.7

Somma $0$ e $\frac{d}{d x} [- x^{2}]$ .

$\frac{2 (25 - x^{2}) x - (x^{2} - 9) \frac{d}{d x} [- x^{2}]}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 2.8

Poiché $- 1$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $- x^{2}$ rispetto a $x$ è $- \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$\frac{2 (25 - x^{2}) x - (x^{2} - 9) (- \frac{d}{d x} [x^{2}])}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 2.9

Moltiplica.

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Passaggio 2.9.1

Moltiplica $- 1$ per $- 1$ .

$\frac{2 (25 - x^{2}) x + 1 (x^{2} - 9) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 2.9.2

Moltiplica $x^{2} - 9$ per $1$ .

$\frac{2 (25 - x^{2}) x + (x^{2} - 9) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 2.10

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

$\frac{2 (25 - x^{2}) x + (x^{2} - 9) (2 x)}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 2.11

Sposta $2$ alla sinistra di $x^{2} - 9$ .

$\frac{2 (25 - x^{2}) x + 2 \cdot (x^{2} - 9) x}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 3

Semplifica.

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Passaggio 3.1

Applica la proprietà distributiva.

$\frac{(2 \cdot 25 + 2 (- x^{2})) x + 2 (x^{2} - 9) x}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 3.2

Applica la proprietà distributiva.

$\frac{2 \cdot 25 x + 2 (- x^{2}) x + 2 (x^{2} - 9) x}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 3.3

Applica la proprietà distributiva.

$\frac{2 \cdot 25 x + 2 (- x^{2}) x + (2 x^{2} + 2 \cdot - 9) x}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 3.4

Applica la proprietà distributiva.

$\frac{2 \cdot 25 x + 2 (- x^{2}) x + 2 x^{2} x + 2 \cdot - 9 x}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 3.5

Semplifica il numeratore.

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Passaggio 3.5.1

Semplifica ciascun termine.

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Passaggio 3.5.1.1

Moltiplica $2$ per $25$ .

$\frac{50 x + 2 (- x^{2}) x + 2 x^{2} x + 2 \cdot - 9 x}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 3.5.1.2

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

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Passaggio 3.5.1.2.1

Sposta $x$ .

$\frac{50 x + 2 (- (x \cdot x^{2})) + 2 x^{2} x + 2 \cdot - 9 x}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 3.5.1.2.2

Moltiplica $x$ per $x^{2}$ .

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Passaggio 3.5.1.2.2.1

Eleva $x$ alla potenza di $1$ .

$\frac{50 x + 2 (- (x^{1} x^{2})) + 2 x^{2} x + 2 \cdot - 9 x}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 3.5.1.2.2.2

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

$\frac{50 x + 2 (- x^{1 + 2}) + 2 x^{2} x + 2 \cdot - 9 x}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 3.5.1.2.3

Somma $1$ e $2$ .

$\frac{50 x + 2 (- x^{3}) + 2 x^{2} x + 2 \cdot - 9 x}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 3.5.1.3

Moltiplica $- 1$ per $2$ .

$\frac{50 x - 2 x^{3} + 2 x^{2} x + 2 \cdot - 9 x}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 3.5.1.4

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

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Passaggio 3.5.1.4.1

Sposta $x$ .

$\frac{50 x - 2 x^{3} + 2 (x \cdot x^{2}) + 2 \cdot - 9 x}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 3.5.1.4.2

Moltiplica $x$ per $x^{2}$ .

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Passaggio 3.5.1.4.2.1

Eleva $x$ alla potenza di $1$ .

$\frac{50 x - 2 x^{3} + 2 (x^{1} x^{2}) + 2 \cdot - 9 x}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 3.5.1.4.2.2

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

$\frac{50 x - 2 x^{3} + 2 x^{1 + 2} + 2 \cdot - 9 x}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 3.5.1.4.3

Somma $1$ e $2$ .

$\frac{50 x - 2 x^{3} + 2 x^{3} + 2 \cdot - 9 x}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 3.5.1.5

Moltiplica $2$ per $- 9$ .

$\frac{50 x - 2 x^{3} + 2 x^{3} - 18 x}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 3.5.2

Combina i termini opposti in $50 x - 2 x^{3} + 2 x^{3} - 18 x$ .

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Passaggio 3.5.2.1

Somma $- 2 x^{3}$ e $2 x^{3}$ .

$\frac{50 x + 0 - 18 x}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 3.5.2.2

Somma $50 x$ e $0$ .

$\frac{50 x - 18 x}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 3.5.3

Sottrai $18 x$ da $50 x$ .

$\frac{32 x}{{(25 - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 3.6

Riordina i termini.

$\frac{32 x}{{(- x^{2} + 25)}^{2}}$

Passaggio 3.7

Semplifica il denominatore.

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Passaggio 3.7.1

Riscrivi $25$ come $5^{2}$ .

$\frac{32 x}{{(- x^{2} + 5^{2})}^{2}}$

Passaggio 3.7.2

Riordina $- x^{2}$ e $5^{2}$ .

$\frac{32 x}{{(5^{2} - x^{2})}^{2}}$

Passaggio 3.7.3

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 $a = 5$ e $b = x$ .

$\frac{32 x}{{((5 + x) (5 - x))}^{2}}$

Passaggio 3.7.4

Applica la regola del prodotto a $(5 + x) (5 - x)$ .

$\frac{32 x}{{(5 + x)}^{2} {(5 - x)}^{2}}$