微分積分例

$(x^{2} - 5 x + 2) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$

ステップ 1

$f (x) = x^{2} - 5 x + 2$ および $g (x) = 5 x^{3} - x^{2} + 5$ のとき、 $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ は $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ であるという積の法則を使って微分します。

$(x^{2} - 5 x + 2) \frac{d}{d x} [5 x^{3} - x^{2} + 5] + (5 x^{3} - x^{2} + 5) \frac{d}{d x} [x^{2} - 5 x + 2]$

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、 $5 x^{3} - x^{2} + 5$ の $x$ に関する積分は $\frac{d}{d x} [5 x^{3}] + \frac{d}{d x} [- x^{2}] + \frac{d}{d x} [5]$ です。

$(x^{2} - 5 x + 2) (\frac{d}{d x} [5 x^{3}] + \frac{d}{d x} [- x^{2}] + \frac{d}{d x} [5]) + (5 x^{3} - x^{2} + 5) \frac{d}{d x} [x^{2} - 5 x + 2]$

ステップ 2.2

$5$ は $x$ に対して定数なので、 $x$ に対する $5 x^{3}$ の微分係数は $5 \frac{d}{d x} [x^{3}]$ です。

$(x^{2} - 5 x + 2) (5 \frac{d}{d x} [x^{3}] + \frac{d}{d x} [- x^{2}] + \frac{d}{d x} [5]) + (5 x^{3} - x^{2} + 5) \frac{d}{d x} [x^{2} - 5 x + 2]$

ステップ 2.3

$n = 3$ 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。

$(x^{2} - 5 x + 2) (5 (3 x^{2}) + \frac{d}{d x} [- x^{2}] + \frac{d}{d x} [5]) + (5 x^{3} - x^{2} + 5) \frac{d}{d x} [x^{2} - 5 x + 2]$

ステップ 2.4

$3$ に $5$ をかけます。

$(x^{2} - 5 x + 2) (15 x^{2} + \frac{d}{d x} [- x^{2}] + \frac{d}{d x} [5]) + (5 x^{3} - x^{2} + 5) \frac{d}{d x} [x^{2} - 5 x + 2]$

ステップ 2.5

$- 1$ は $x$ に対して定数なので、 $x$ に対する $- x^{2}$ の微分係数は $- \frac{d}{d x} [x^{2}]$ です。

$(x^{2} - 5 x + 2) (15 x^{2} - \frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [5]) + (5 x^{3} - x^{2} + 5) \frac{d}{d x} [x^{2} - 5 x + 2]$

ステップ 2.6

$n = 2$ 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。

$(x^{2} - 5 x + 2) (15 x^{2} - (2 x) + \frac{d}{d x} [5]) + (5 x^{3} - x^{2} + 5) \frac{d}{d x} [x^{2} - 5 x + 2]$

ステップ 2.7

$2$ に $- 1$ をかけます。

$(x^{2} - 5 x + 2) (15 x^{2} - 2 x + \frac{d}{d x} [5]) + (5 x^{3} - x^{2} + 5) \frac{d}{d x} [x^{2} - 5 x + 2]$

ステップ 2.8

$5$ は $x$ について定数なので、 $x$ について $5$ の微分係数は $0$ です。

$(x^{2} - 5 x + 2) (15 x^{2} - 2 x + 0) + (5 x^{3} - x^{2} + 5) \frac{d}{d x} [x^{2} - 5 x + 2]$

ステップ 2.9

$15 x^{2} - 2 x$ と $0$ をたし算します。

$(x^{2} - 5 x + 2) (15 x^{2} - 2 x) + (5 x^{3} - x^{2} + 5) \frac{d}{d x} [x^{2} - 5 x + 2]$

ステップ 2.10

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

$(x^{2} - 5 x + 2) (15 x^{2} - 2 x) + (5 x^{3} - x^{2} + 5) (\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 5 x] + \frac{d}{d x} [2])$

ステップ 2.11

$n = 2$ 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。

$(x^{2} - 5 x + 2) (15 x^{2} - 2 x) + (5 x^{3} - x^{2} + 5) (2 x + \frac{d}{d x} [- 5 x] + \frac{d}{d x} [2])$

ステップ 2.12

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

$(x^{2} - 5 x + 2) (15 x^{2} - 2 x) + (5 x^{3} - x^{2} + 5) (2 x - 5 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [2])$

ステップ 2.13

$n = 1$ 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。

$(x^{2} - 5 x + 2) (15 x^{2} - 2 x) + (5 x^{3} - x^{2} + 5) (2 x - 5 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [2])$

ステップ 2.14

$- 5$ に $1$ をかけます。

$(x^{2} - 5 x + 2) (15 x^{2} - 2 x) + (5 x^{3} - x^{2} + 5) (2 x - 5 + \frac{d}{d x} [2])$

ステップ 2.15

$2$ は $x$ について定数なので、 $x$ について $2$ の微分係数は $0$ です。

$(x^{2} - 5 x + 2) (15 x^{2} - 2 x) + (5 x^{3} - x^{2} + 5) (2 x - 5 + 0)$

ステップ 2.16

$2 x - 5$ と $0$ をたし算します。

$(x^{2} - 5 x + 2) (15 x^{2} - 2 x) + (5 x^{3} - x^{2} + 5) (2 x - 5)$

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

$1$ を $(x^{2} - 5 x + 2) (15 x^{2} - 2 x) + (5 x^{3} - x^{2} + 5) (2 x - 5)$ 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 3.1.1

$1$ を $(x^{2} - 5 x + 2) (15 x^{2} - 2 x)$ で因数分解します。

$1 ((x^{2} - 5 x + 2) (15 x^{2} - 2 x)) + (5 x^{3} - x^{2} + 5) (2 x - 5)$

ステップ 3.1.2

$1$ を $(5 x^{3} - x^{2} + 5) (2 x - 5)$ で因数分解します。

$1 ((x^{2} - 5 x + 2) (15 x^{2} - 2 x)) + 1 ((5 x^{3} - x^{2} + 5) (2 x - 5))$

ステップ 3.1.3

$1$ を $1 ((x^{2} - 5 x + 2) (15 x^{2} - 2 x)) + 1 ((5 x^{3} - x^{2} + 5) (2 x - 5))$ で因数分解します。

$1 ((x^{2} - 5 x + 2) (15 x^{2} - 2 x) + (5 x^{3} - x^{2} + 5) (2 x - 5))$

ステップ 3.2

$(x^{2} - 5 x + 2) (15 x^{2} - 2 x) + (5 x^{3} - x^{2} + 5) (2 x - 5)$ に $1$ をかけます。

$(x^{2} - 5 x + 2) (15 x^{2} - 2 x) + (5 x^{3} - x^{2} + 5) (2 x - 5)$

ステップ 3.3

項を並べ替えます。

$(15 x^{2} - 2 x) (x^{2} - 5 x + 2) + (2 x - 5) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$

ステップ 3.4

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 3.4.1

1番目の式の各項に2番目の式の各項を掛け、 $(15 x^{2} - 2 x) (x^{2} - 5 x + 2)$ を展開します。

$15 x^{2} x^{2} + 15 x^{2} (- 5 x) + 15 x^{2} \cdot 2 - 2 x \cdot x^{2} - 2 x (- 5 x) - 2 x \cdot 2 + (2 x - 5) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$

ステップ 3.4.2

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 3.4.2.1

指数を足して $x^{2}$ に $x^{2}$ 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 3.4.2.1.1

$x^{2}$ を移動させます。

$15 (x^{2} x^{2}) + 15 x^{2} (- 5 x) + 15 x^{2} \cdot 2 - 2 x \cdot x^{2} - 2 x (- 5 x) - 2 x \cdot 2 + (2 x - 5) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$

ステップ 3.4.2.1.2

べき乗則 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ を利用して指数を組み合わせます。

$15 x^{2 + 2} + 15 x^{2} (- 5 x) + 15 x^{2} \cdot 2 - 2 x \cdot x^{2} - 2 x (- 5 x) - 2 x \cdot 2 + (2 x - 5) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$

ステップ 3.4.2.1.3

$2$ と $2$ をたし算します。

$15 x^{4} + 15 x^{2} (- 5 x) + 15 x^{2} \cdot 2 - 2 x \cdot x^{2} - 2 x (- 5 x) - 2 x \cdot 2 + (2 x - 5) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$

ステップ 3.4.2.2

積の可換性を利用して書き換えます。

$15 x^{4} + 15 \cdot - 5 x^{2} x + 15 x^{2} \cdot 2 - 2 x \cdot x^{2} - 2 x (- 5 x) - 2 x \cdot 2 + (2 x - 5) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$

ステップ 3.4.2.3

指数を足して $x^{2}$ 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 3.4.2.3.1

$x$ を移動させます。

$15 x^{4} + 15 \cdot - 5 (x \cdot x^{2}) + 15 x^{2} \cdot 2 - 2 x \cdot x^{2} - 2 x (- 5 x) - 2 x \cdot 2 + (2 x - 5) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$

ステップ 3.4.2.3.2

$x$ に $x^{2}$ をかけます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 3.4.2.3.2.1

$x$ を $1$ 乗します。

$15 x^{4} + 15 \cdot - 5 (x^{1} x^{2}) + 15 x^{2} \cdot 2 - 2 x \cdot x^{2} - 2 x (- 5 x) - 2 x \cdot 2 + (2 x - 5) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$

ステップ 3.4.2.3.2.2

べき乗則 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ を利用して指数を組み合わせます。

$15 x^{4} + 15 \cdot - 5 x^{1 + 2} + 15 x^{2} \cdot 2 - 2 x \cdot x^{2} - 2 x (- 5 x) - 2 x \cdot 2 + (2 x - 5) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$

ステップ 3.4.2.3.3

$1$ と $2$ をたし算します。

$15 x^{4} + 15 \cdot - 5 x^{3} + 15 x^{2} \cdot 2 - 2 x \cdot x^{2} - 2 x (- 5 x) - 2 x \cdot 2 + (2 x - 5) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$

ステップ 3.4.2.4

$15$ に $- 5$ をかけます。

$15 x^{4} - 75 x^{3} + 15 x^{2} \cdot 2 - 2 x \cdot x^{2} - 2 x (- 5 x) - 2 x \cdot 2 + (2 x - 5) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$

ステップ 3.4.2.5

$2$ に $15$ をかけます。

$15 x^{4} - 75 x^{3} + 30 x^{2} - 2 x \cdot x^{2} - 2 x (- 5 x) - 2 x \cdot 2 + (2 x - 5) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$

ステップ 3.4.2.6

指数を足して $x$ に $x^{2}$ 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 3.4.2.6.1

$x^{2}$ を移動させます。

$15 x^{4} - 75 x^{3} + 30 x^{2} - 2 (x^{2} x) - 2 x (- 5 x) - 2 x \cdot 2 + (2 x - 5) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$

ステップ 3.4.2.6.2

$x^{2}$ に $x$ をかけます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 3.4.2.6.2.1

$x$ を $1$ 乗します。

$15 x^{4} - 75 x^{3} + 30 x^{2} - 2 (x^{2} x^{1}) - 2 x (- 5 x) - 2 x \cdot 2 + (2 x - 5) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$

ステップ 3.4.2.6.2.2

べき乗則 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ を利用して指数を組み合わせます。

$15 x^{4} - 75 x^{3} + 30 x^{2} - 2 x^{2 + 1} - 2 x (- 5 x) - 2 x \cdot 2 + (2 x - 5) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$

ステップ 3.4.2.6.3

$2$ と $1$ をたし算します。

$15 x^{4} - 75 x^{3} + 30 x^{2} - 2 x^{3} - 2 x (- 5 x) - 2 x \cdot 2 + (2 x - 5) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$

ステップ 3.4.2.7

積の可換性を利用して書き換えます。

$15 x^{4} - 75 x^{3} + 30 x^{2} - 2 x^{3} - 2 \cdot - 5 x \cdot x - 2 x \cdot 2 + (2 x - 5) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$

ステップ 3.4.2.8

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 3.4.2.8.1

$x$ を移動させます。

$15 x^{4} - 75 x^{3} + 30 x^{2} - 2 x^{3} - 2 \cdot - 5 (x \cdot x) - 2 x \cdot 2 + (2 x - 5) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$

ステップ 3.4.2.8.2

$x$ に $x$ をかけます。

$15 x^{4} - 75 x^{3} + 30 x^{2} - 2 x^{3} - 2 \cdot - 5 x^{2} - 2 x \cdot 2 + (2 x - 5) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$

ステップ 3.4.2.9

$- 2$ に $- 5$ をかけます。

$15 x^{4} - 75 x^{3} + 30 x^{2} - 2 x^{3} + 10 x^{2} - 2 x \cdot 2 + (2 x - 5) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$

ステップ 3.4.2.10

$2$ に $- 2$ をかけます。

$15 x^{4} - 75 x^{3} + 30 x^{2} - 2 x^{3} + 10 x^{2} - 4 x + (2 x - 5) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$

ステップ 3.4.3

$- 75 x^{3}$ から $2 x^{3}$ を引きます。

$15 x^{4} - 77 x^{3} + 30 x^{2} + 10 x^{2} - 4 x + (2 x - 5) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$

ステップ 3.4.4

$30 x^{2}$ と $10 x^{2}$ をたし算します。

$15 x^{4} - 77 x^{3} + 40 x^{2} - 4 x + (2 x - 5) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$

ステップ 3.4.5

1番目の式の各項に2番目の式の各項を掛け、 $(2 x - 5) (5 x^{3} - x^{2} + 5)$ を展開します。

$15 x^{4} - 77 x^{3} + 40 x^{2} - 4 x + 2 x (5 x^{3}) + 2 x (- x^{2}) + 2 x \cdot 5 - 5 (5 x^{3}) - 5 (- x^{2}) - 5 \cdot 5$

ステップ 3.4.6

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 3.4.6.1

積の可換性を利用して書き換えます。

$15 x^{4} - 77 x^{3} + 40 x^{2} - 4 x + 2 \cdot 5 x \cdot x^{3} + 2 x (- x^{2}) + 2 x \cdot 5 - 5 (5 x^{3}) - 5 (- x^{2}) - 5 \cdot 5$

ステップ 3.4.6.2

指数を足して $x$ に $x^{3}$ 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 3.4.6.2.1

$x^{3}$ を移動させます。

$15 x^{4} - 77 x^{3} + 40 x^{2} - 4 x + 2 \cdot 5 (x^{3} x) + 2 x (- x^{2}) + 2 x \cdot 5 - 5 (5 x^{3}) - 5 (- x^{2}) - 5 \cdot 5$

ステップ 3.4.6.2.2

$x^{3}$ に $x$ をかけます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 3.4.6.2.2.1

$x$ を $1$ 乗します。

$15 x^{4} - 77 x^{3} + 40 x^{2} - 4 x + 2 \cdot 5 (x^{3} x^{1}) + 2 x (- x^{2}) + 2 x \cdot 5 - 5 (5 x^{3}) - 5 (- x^{2}) - 5 \cdot 5$

ステップ 3.4.6.2.2.2

べき乗則 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ を利用して指数を組み合わせます。

$15 x^{4} - 77 x^{3} + 40 x^{2} - 4 x + 2 \cdot 5 x^{3 + 1} + 2 x (- x^{2}) + 2 x \cdot 5 - 5 (5 x^{3}) - 5 (- x^{2}) - 5 \cdot 5$

ステップ 3.4.6.2.3

$3$ と $1$ をたし算します。

$15 x^{4} - 77 x^{3} + 40 x^{2} - 4 x + 2 \cdot 5 x^{4} + 2 x (- x^{2}) + 2 x \cdot 5 - 5 (5 x^{3}) - 5 (- x^{2}) - 5 \cdot 5$

ステップ 3.4.6.3

$2$ に $5$ をかけます。

$15 x^{4} - 77 x^{3} + 40 x^{2} - 4 x + 10 x^{4} + 2 x (- x^{2}) + 2 x \cdot 5 - 5 (5 x^{3}) - 5 (- x^{2}) - 5 \cdot 5$

ステップ 3.4.6.4

積の可換性を利用して書き換えます。

$15 x^{4} - 77 x^{3} + 40 x^{2} - 4 x + 10 x^{4} + 2 \cdot - 1 x \cdot x^{2} + 2 x \cdot 5 - 5 (5 x^{3}) - 5 (- x^{2}) - 5 \cdot 5$

ステップ 3.4.6.5

指数を足して $x$ に $x^{2}$ 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 3.4.6.5.1

$x^{2}$ を移動させます。

$15 x^{4} - 77 x^{3} + 40 x^{2} - 4 x + 10 x^{4} + 2 \cdot - 1 (x^{2} x) + 2 x \cdot 5 - 5 (5 x^{3}) - 5 (- x^{2}) - 5 \cdot 5$

ステップ 3.4.6.5.2

$x^{2}$ に $x$ をかけます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 3.4.6.5.2.1

$x$ を $1$ 乗します。

$15 x^{4} - 77 x^{3} + 40 x^{2} - 4 x + 10 x^{4} + 2 \cdot - 1 (x^{2} x^{1}) + 2 x \cdot 5 - 5 (5 x^{3}) - 5 (- x^{2}) - 5 \cdot 5$

ステップ 3.4.6.5.2.2

べき乗則 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ を利用して指数を組み合わせます。

$15 x^{4} - 77 x^{3} + 40 x^{2} - 4 x + 10 x^{4} + 2 \cdot - 1 x^{2 + 1} + 2 x \cdot 5 - 5 (5 x^{3}) - 5 (- x^{2}) - 5 \cdot 5$

ステップ 3.4.6.5.3

$2$ と $1$ をたし算します。

$15 x^{4} - 77 x^{3} + 40 x^{2} - 4 x + 10 x^{4} + 2 \cdot - 1 x^{3} + 2 x \cdot 5 - 5 (5 x^{3}) - 5 (- x^{2}) - 5 \cdot 5$

ステップ 3.4.6.6

$2$ に $- 1$ をかけます。

$15 x^{4} - 77 x^{3} + 40 x^{2} - 4 x + 10 x^{4} - 2 x^{3} + 2 x \cdot 5 - 5 (5 x^{3}) - 5 (- x^{2}) - 5 \cdot 5$

ステップ 3.4.6.7

$5$ に $2$ をかけます。

$15 x^{4} - 77 x^{3} + 40 x^{2} - 4 x + 10 x^{4} - 2 x^{3} + 10 x - 5 (5 x^{3}) - 5 (- x^{2}) - 5 \cdot 5$

ステップ 3.4.6.8

$5$ に $- 5$ をかけます。

$15 x^{4} - 77 x^{3} + 40 x^{2} - 4 x + 10 x^{4} - 2 x^{3} + 10 x - 25 x^{3} - 5 (- x^{2}) - 5 \cdot 5$

ステップ 3.4.6.9

$- 1$ に $- 5$ をかけます。

$15 x^{4} - 77 x^{3} + 40 x^{2} - 4 x + 10 x^{4} - 2 x^{3} + 10 x - 25 x^{3} + 5 x^{2} - 5 \cdot 5$

ステップ 3.4.6.10

$- 5$ に $5$ をかけます。

$15 x^{4} - 77 x^{3} + 40 x^{2} - 4 x + 10 x^{4} - 2 x^{3} + 10 x - 25 x^{3} + 5 x^{2} - 25$

ステップ 3.4.7

$- 2 x^{3}$ から $25 x^{3}$ を引きます。

$15 x^{4} - 77 x^{3} + 40 x^{2} - 4 x + 10 x^{4} - 27 x^{3} + 10 x + 5 x^{2} - 25$

ステップ 3.5

$15 x^{4}$ と $10 x^{4}$ をたし算します。

$25 x^{4} - 77 x^{3} + 40 x^{2} - 4 x - 27 x^{3} + 10 x + 5 x^{2} - 25$

ステップ 3.6

$- 77 x^{3}$ から $27 x^{3}$ を引きます。

$25 x^{4} - 104 x^{3} + 40 x^{2} - 4 x + 10 x + 5 x^{2} - 25$

ステップ 3.7

$40 x^{2}$ と $5 x^{2}$ をたし算します。

$25 x^{4} - 104 x^{3} + 45 x^{2} - 4 x + 10 x - 25$

ステップ 3.8

$- 4 x$ と $10 x$ をたし算します。

$25 x^{4} - 104 x^{3} + 45 x^{2} + 6 x - 25$

微分積分 例

微分積分例