微分積分例

$\frac{5 x^{2} - 9 x + 13}{2 x + 4}$

ステップ 1

$f (x) = 5 x^{2} - 9 x + 13$ および $g (x) = 2 x + 4$ のとき、 $\frac{d}{d x} [\frac{f (x)}{g (x)}]$ は $\frac{g (x) \frac{d}{d x} [f (x)] - f (x) \frac{d}{d x} [g (x)]}{{g (x)}^{2}}$ であるという商の法則を使って微分します。

$\frac{(2 x + 4) \frac{d}{d x} [5 x^{2} - 9 x + 13] - (5 x^{2} - 9 x + 13) \frac{d}{d x} [2 x + 4]}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 2

微分します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.1

総和則では、 $5 x^{2} - 9 x + 13$ の $x$ に関する積分は $\frac{d}{d x} [5 x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 9 x] + \frac{d}{d x} [13]$ です。

$\frac{(2 x + 4) (\frac{d}{d x} [5 x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 9 x] + \frac{d}{d x} [13]) - (5 x^{2} - 9 x + 13) \frac{d}{d x} [2 x + 4]}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 2.2

$5$ は $x$ に対して定数なので、 $x$ に対する $5 x^{2}$ の微分係数は $5 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ です。

$\frac{(2 x + 4) (5 \frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 9 x] + \frac{d}{d x} [13]) - (5 x^{2} - 9 x + 13) \frac{d}{d x} [2 x + 4]}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 2.3

$n = 2$ のとき、 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ は $n x^{n - 1}$ であるというべき乗則を使って微分します。

$\frac{(2 x + 4) (5 (2 x) + \frac{d}{d x} [- 9 x] + \frac{d}{d x} [13]) - (5 x^{2} - 9 x + 13) \frac{d}{d x} [2 x + 4]}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 2.4

$2$ に $5$ をかけます。

$\frac{(2 x + 4) (10 x + \frac{d}{d x} [- 9 x] + \frac{d}{d x} [13]) - (5 x^{2} - 9 x + 13) \frac{d}{d x} [2 x + 4]}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 2.5

$- 9$ は $x$ に対して定数なので、 $x$ に対する $- 9 x$ の微分係数は $- 9 \frac{d}{d x} [x]$ です。

$\frac{(2 x + 4) (10 x - 9 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [13]) - (5 x^{2} - 9 x + 13) \frac{d}{d x} [2 x + 4]}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 2.6

$n = 1$ のとき、 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ は $n x^{n - 1}$ であるというべき乗則を使って微分します。

$\frac{(2 x + 4) (10 x - 9 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [13]) - (5 x^{2} - 9 x + 13) \frac{d}{d x} [2 x + 4]}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 2.7

$- 9$ に $1$ をかけます。

$\frac{(2 x + 4) (10 x - 9 + \frac{d}{d x} [13]) - (5 x^{2} - 9 x + 13) \frac{d}{d x} [2 x + 4]}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 2.8

$13$ は $x$ について定数なので、 $x$ について $13$ の微分係数は $0$ です。

$\frac{(2 x + 4) (10 x - 9 + 0) - (5 x^{2} - 9 x + 13) \frac{d}{d x} [2 x + 4]}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 2.9

$10 x - 9$ と $0$ をたし算します。

$\frac{(2 x + 4) (10 x - 9) - (5 x^{2} - 9 x + 13) \frac{d}{d x} [2 x + 4]}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 2.10

総和則では、 $2 x + 4$ の $x$ に関する積分は $\frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [4]$ です。

$\frac{(2 x + 4) (10 x - 9) - (5 x^{2} - 9 x + 13) (\frac{d}{d x} [2 x] + \frac{d}{d x} [4])}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 2.11

$2$ は $x$ に対して定数なので、 $x$ に対する $2 x$ の微分係数は $2 \frac{d}{d x} [x]$ です。

$\frac{(2 x + 4) (10 x - 9) - (5 x^{2} - 9 x + 13) (2 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [4])}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 2.12

$n = 1$ のとき、 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ は $n x^{n - 1}$ であるというべき乗則を使って微分します。

$\frac{(2 x + 4) (10 x - 9) - (5 x^{2} - 9 x + 13) (2 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [4])}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 2.13

$2$ に $1$ をかけます。

$\frac{(2 x + 4) (10 x - 9) - (5 x^{2} - 9 x + 13) (2 + \frac{d}{d x} [4])}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 2.14

$4$ は $x$ について定数なので、 $x$ について $4$ の微分係数は $0$ です。

$\frac{(2 x + 4) (10 x - 9) - (5 x^{2} - 9 x + 13) (2 + 0)}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 2.15

式を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 2.15.1

$2$ と $0$ をたし算します。

$\frac{(2 x + 4) (10 x - 9) - (5 x^{2} - 9 x + 13) \cdot 2}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 2.15.2

$2$ に $- 1$ をかけます。

$\frac{(2 x + 4) (10 x - 9) - 2 (5 x^{2} - 9 x + 13)}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 3

簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 3.1

分配則を当てはめます。

$\frac{(2 x + 4) (10 x - 9) - 2 (5 x^{2}) - 2 (- 9 x) - 2 \cdot 13}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 3.2

分子を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 3.2.1

各項を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 3.2.1.1

分配法則（FOIL法）を使って $(2 x + 4) (10 x - 9)$ を展開します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 3.2.1.1.1

分配則を当てはめます。

$\frac{2 x (10 x - 9) + 4 (10 x - 9) - 2 (5 x^{2}) - 2 (- 9 x) - 2 \cdot 13}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 3.2.1.1.2

分配則を当てはめます。

$\frac{2 x (10 x) + 2 x \cdot - 9 + 4 (10 x - 9) - 2 (5 x^{2}) - 2 (- 9 x) - 2 \cdot 13}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 3.2.1.1.3

分配則を当てはめます。

$\frac{2 x (10 x) + 2 x \cdot - 9 + 4 (10 x) + 4 \cdot - 9 - 2 (5 x^{2}) - 2 (- 9 x) - 2 \cdot 13}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 3.2.1.2

簡約し、同類項をまとめます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 3.2.1.2.1

各項を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 3.2.1.2.1.1

積の可換性を利用して書き換えます。

$\frac{2 \cdot 10 x \cdot x + 2 x \cdot - 9 + 4 (10 x) + 4 \cdot - 9 - 2 (5 x^{2}) - 2 (- 9 x) - 2 \cdot 13}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 3.2.1.2.1.2

指数を足して $x$ に $x$ を掛けます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 3.2.1.2.1.2.1

$x$ を移動させます。

$\frac{2 \cdot 10 (x \cdot x) + 2 x \cdot - 9 + 4 (10 x) + 4 \cdot - 9 - 2 (5 x^{2}) - 2 (- 9 x) - 2 \cdot 13}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 3.2.1.2.1.2.2

$x$ に $x$ をかけます。

$\frac{2 \cdot 10 x^{2} + 2 x \cdot - 9 + 4 (10 x) + 4 \cdot - 9 - 2 (5 x^{2}) - 2 (- 9 x) - 2 \cdot 13}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 3.2.1.2.1.3

$2$ に $10$ をかけます。

$\frac{20 x^{2} + 2 x \cdot - 9 + 4 (10 x) + 4 \cdot - 9 - 2 (5 x^{2}) - 2 (- 9 x) - 2 \cdot 13}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 3.2.1.2.1.4

$- 9$ に $2$ をかけます。

$\frac{20 x^{2} - 18 x + 4 (10 x) + 4 \cdot - 9 - 2 (5 x^{2}) - 2 (- 9 x) - 2 \cdot 13}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 3.2.1.2.1.5

$10$ に $4$ をかけます。

$\frac{20 x^{2} - 18 x + 40 x + 4 \cdot - 9 - 2 (5 x^{2}) - 2 (- 9 x) - 2 \cdot 13}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 3.2.1.2.1.6

$4$ に $- 9$ をかけます。

$\frac{20 x^{2} - 18 x + 40 x - 36 - 2 (5 x^{2}) - 2 (- 9 x) - 2 \cdot 13}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 3.2.1.2.2

$- 18 x$ と $40 x$ をたし算します。

$\frac{20 x^{2} + 22 x - 36 - 2 (5 x^{2}) - 2 (- 9 x) - 2 \cdot 13}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 3.2.1.3

$5$ に $- 2$ をかけます。

$\frac{20 x^{2} + 22 x - 36 - 10 x^{2} - 2 (- 9 x) - 2 \cdot 13}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 3.2.1.4

$- 9$ に $- 2$ をかけます。

$\frac{20 x^{2} + 22 x - 36 - 10 x^{2} + 18 x - 2 \cdot 13}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 3.2.1.5

$- 2$ に $13$ をかけます。

$\frac{20 x^{2} + 22 x - 36 - 10 x^{2} + 18 x - 26}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 3.2.2

$20 x^{2}$ から $10 x^{2}$ を引きます。

$\frac{10 x^{2} + 22 x - 36 + 18 x - 26}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 3.2.3

$22 x$ と $18 x$ をたし算します。

$\frac{10 x^{2} + 40 x - 36 - 26}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 3.2.4

$- 36$ から $26$ を引きます。

$\frac{10 x^{2} + 40 x - 62}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 3.3

$2$ を $10 x^{2} + 40 x - 62$ で因数分解します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 3.3.1

$2$ を $10 x^{2}$ で因数分解します。

$\frac{2 (5 x^{2}) + 40 x - 62}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 3.3.2

$2$ を $40 x$ で因数分解します。

$\frac{2 (5 x^{2}) + 2 (20 x) - 62}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 3.3.3

$2$ を $- 62$ で因数分解します。

$\frac{2 (5 x^{2}) + 2 (20 x) + 2 (- 31)}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 3.3.4

$2$ を $2 (5 x^{2}) + 2 (20 x)$ で因数分解します。

$\frac{2 (5 x^{2} + 20 x) + 2 (- 31)}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 3.3.5

$2$ を $2 (5 x^{2} + 20 x) + 2 (- 31)$ で因数分解します。

$\frac{2 (5 x^{2} + 20 x - 31)}{{(2 x + 4)}^{2}}$

ステップ 3.4

分母を簡約します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 3.4.1

$2$ を $2 x + 4$ で因数分解します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 3.4.1.1

$2$ を $2 x$ で因数分解します。

$\frac{2 (5 x^{2} + 20 x - 31)}{{(2 (x) + 4)}^{2}}$

ステップ 3.4.1.2

$2$ を $4$ で因数分解します。

$\frac{2 (5 x^{2} + 20 x - 31)}{{(2 x + 2 \cdot 2)}^{2}}$

ステップ 3.4.1.3

$2$ を $2 x + 2 \cdot 2$ で因数分解します。

$\frac{2 (5 x^{2} + 20 x - 31)}{{(2 (x + 2))}^{2}}$

ステップ 3.4.2

積の法則を $2 (x + 2)$ に当てはめます。

$\frac{2 (5 x^{2} + 20 x - 31)}{2^{2} {(x + 2)}^{2}}$

ステップ 3.4.3

$2$ を $2$ 乗します。

$\frac{2 (5 x^{2} + 20 x - 31)}{4 {(x + 2)}^{2}}$

ステップ 3.5

共通因数を約分します。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 3.5.1

$2$ を $4 {(x + 2)}^{2}$ で因数分解します。

$\frac{2 (5 x^{2} + 20 x - 31)}{2 (2 {(x + 2)}^{2})}$

ステップ 3.5.2

共通因数を約分します。

$\frac{2 (5 x^{2} + 20 x - 31)}{2 (2 {(x + 2)}^{2})}$

ステップ 3.5.3

式を書き換えます。

$\frac{5 x^{2} + 20 x - 31}{2 {(x + 2)}^{2}}$

微分積分 例

微分積分例