微分積分例

$f (x) = \ln (e^{9 x} + 4)$

ステップ 1

$f (x) = \ln (x)$ および $g (x) = e^{9 x} + 4$ のとき、 $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ は $f' (g (x)) g' (x)$ であるという連鎖律を使って微分します。

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ステップ 1.1

連鎖律を当てはめるために、 $u_{1}$ を $e^{9 x} + 4$ とします。

$\frac{d}{d u_{1}} [\ln (u_{1})] \frac{d}{d x} [e^{9 x} + 4]$

ステップ 1.2

$u_{1}$ に関する $\ln (u_{1})$ の微分係数は $\frac{1}{u_{1}}$ です。

$\frac{1}{u_{1}} \frac{d}{d x} [e^{9 x} + 4]$

ステップ 1.3

$u_{1}$ のすべての発生を $e^{9 x} + 4$ で置き換えます。

$\frac{1}{e^{9 x} + 4} \frac{d}{d x} [e^{9 x} + 4]$

ステップ 2

総和則では、 $e^{9 x} + 4$ の $x$ に関する積分は $\frac{d}{d x} [e^{9 x}] + \frac{d}{d x} [4]$ です。

$\frac{1}{e^{9 x} + 4} (\frac{d}{d x} [e^{9 x}] + \frac{d}{d x} [4])$

ステップ 3

$f (x) = e^{x}$ および $g (x) = 9 x$ のとき、 $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ は $f' (g (x)) g' (x)$ であるという連鎖律を使って微分します。

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ステップ 3.1

連鎖律を当てはめるために、 $u_{2}$ を $9 x$ とします。

$\frac{1}{e^{9 x} + 4} (\frac{d}{d u_{2}} [e^{u_{2}}] \frac{d}{d x} [9 x] + \frac{d}{d x} [4])$

ステップ 3.2

$a$ = $e$ のとき、 $\frac{d}{d u_{2}} [a^{u_{2}}]$ は $a^{u_{2}} \ln (a)$ であるという指数法則を使って微分します。

$\frac{1}{e^{9 x} + 4} (e^{u_{2}} \frac{d}{d x} [9 x] + \frac{d}{d x} [4])$

ステップ 3.3

$u_{2}$ のすべての発生を $9 x$ で置き換えます。

$\frac{1}{e^{9 x} + 4} (e^{9 x} \frac{d}{d x} [9 x] + \frac{d}{d x} [4])$

ステップ 4

微分します。

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ステップ 4.1

$9$ 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。

$\frac{1}{e^{9 x} + 4} (e^{9 x} (9 \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [4])$

ステップ 4.2

$n = 1$ 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。

$\frac{1}{e^{9 x} + 4} (e^{9 x} (9 \cdot 1) + \frac{d}{d x} [4])$

ステップ 4.3

式を簡約します。

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ステップ 4.3.1

$9$ に $1$ をかけます。

$\frac{1}{e^{9 x} + 4} (e^{9 x} \cdot 9 + \frac{d}{d x} [4])$

ステップ 4.3.2

$9$ を $e^{9 x}$ の左に移動させます。

$\frac{1}{e^{9 x} + 4} (9 \cdot e^{9 x} + \frac{d}{d x} [4])$

ステップ 4.4

$4$ 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。

$\frac{1}{e^{9 x} + 4} (9 e^{9 x} + 0)$

ステップ 4.5

分数をまとめます。

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ステップ 4.5.1

$9 e^{9 x}$ と $0$ をたし算します。

$\frac{1}{e^{9 x} + 4} (9 e^{9 x})$

ステップ 4.5.2

$9$ と $\frac{1}{e^{9 x} + 4}$ をまとめます。

$\frac{9}{e^{9 x} + 4} e^{9 x}$

ステップ 4.5.3

$\frac{9}{e^{9 x} + 4}$ と $e^{9 x}$ をまとめます。

$\frac{9 e^{9 x}}{e^{9 x} + 4}$

微分積分 例

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