微分積分例

$e^{- \frac{2}{x}}$

ステップ 1

$f (x) = e^{x}$ および $g (x) = - \frac{2}{x}$ 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 1.1

連鎖律を当てはめるために、 $u$ を $- \frac{2}{x}$ とします。

$\frac{d}{d u} [e^{u}] \frac{d}{d x} [- \frac{2}{x}]$

ステップ 1.2

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

$e^{u} \frac{d}{d x} [- \frac{2}{x}]$

ステップ 1.3

$u$ のすべての発生を $- \frac{2}{x}$ で置き換えます。

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

ステップ 2

微分します。

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ステップ 2.1

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

$e^{- \frac{2}{x}} (- 2 \frac{d}{d x} [\frac{1}{x}])$

ステップ 2.2

$\frac{1}{x}$ を $x^{- 1}$ に書き換えます。

$e^{- \frac{2}{x}} (- 2 \frac{d}{d x} [x^{- 1}])$

ステップ 2.3

$n = - 1$ 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。

$e^{- \frac{2}{x}} (- 2 (- x^{- 2}))$

ステップ 2.4

$- 1$ に $- 2$ をかけます。

$e^{- \frac{2}{x}} (2 x^{- 2})$

ステップ 3

簡約します。

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ステップ 3.1

$e^{- \frac{2}{x}} (2 x^{- 2})$ の因数を並べ替えます。

$2 e^{- \frac{2}{x}} x^{- 2}$

ステップ 3.2

負の指数法則 $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ を利用して式を書き換えます。

$2 e^{- \frac{2}{x}} \frac{1}{x^{2}}$

ステップ 3.3

$2 e^{- \frac{2}{x}} \frac{1}{x^{2}}$ を掛けます。

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ステップ 3.3.1

$\frac{1}{x^{2}}$ と $2$ をまとめます。

$\frac{2}{x^{2}} e^{- \frac{2}{x}}$

ステップ 3.3.2

$\frac{2}{x^{2}}$ と $e^{- \frac{2}{x}}$ をまとめます。

$\frac{2 e^{- \frac{2}{x}}}{x^{2}}$

微分積分 例