微分積分学準備例

$\sin^{4} (3 x)$

ステップ 1

正弦3倍角の公式を当てはめます。

${(- 4 \sin^{3} (x) + 3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 2

二項定理を利用します。

${(- 4 \sin^{3} (x))}^{4} + 4 {(- 4 \sin^{3} (x))}^{3} (3 \sin (x)) + 6 {(- 4 \sin^{3} (x))}^{2} {(3 \sin (x))}^{2} + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3

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 3.1

積の法則を $- 4 \sin^{3} (x)$ に当てはめます。

${(- 4)}^{4} {(\sin^{3} (x))}^{4} + 4 {(- 4 \sin^{3} (x))}^{3} (3 \sin (x)) + 6 {(- 4 \sin^{3} (x))}^{2} {(3 \sin (x))}^{2} + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.2

$- 4$ を $4$ 乗します。

$256 {(\sin^{3} (x))}^{4} + 4 {(- 4 \sin^{3} (x))}^{3} (3 \sin (x)) + 6 {(- 4 \sin^{3} (x))}^{2} {(3 \sin (x))}^{2} + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.3

${(\sin^{3} (x))}^{4}$ の指数を掛けます。

タップして手順をさらに表示してください…

ステップ 3.3.1

べき乗則を当てはめて、指数 ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ をかけ算します。

$256 {\sin (x)}^{3 \cdot 4} + 4 {(- 4 \sin^{3} (x))}^{3} (3 \sin (x)) + 6 {(- 4 \sin^{3} (x))}^{2} {(3 \sin (x))}^{2} + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.3.2

$3$ に $4$ をかけます。

$256 \sin^{12} (x) + 4 {(- 4 \sin^{3} (x))}^{3} (3 \sin (x)) + 6 {(- 4 \sin^{3} (x))}^{2} {(3 \sin (x))}^{2} + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.4

積の法則を $- 4 \sin^{3} (x)$ に当てはめます。

$256 \sin^{12} (x) + 4 ({(- 4)}^{3} {(\sin^{3} (x))}^{3}) (3 \sin (x)) + 6 {(- 4 \sin^{3} (x))}^{2} {(3 \sin (x))}^{2} + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.5

$- 4$ を $3$ 乗します。

$256 \sin^{12} (x) + 4 (- 64 {(\sin^{3} (x))}^{3}) (3 \sin (x)) + 6 {(- 4 \sin^{3} (x))}^{2} {(3 \sin (x))}^{2} + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.6

${(\sin^{3} (x))}^{3}$ の指数を掛けます。

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ステップ 3.6.1

べき乗則を当てはめて、指数 ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ をかけ算します。

$256 \sin^{12} (x) + 4 (- 64 {\sin (x)}^{3 \cdot 3}) (3 \sin (x)) + 6 {(- 4 \sin^{3} (x))}^{2} {(3 \sin (x))}^{2} + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.6.2

$3$ に $3$ をかけます。

$256 \sin^{12} (x) + 4 (- 64 \sin^{9} (x)) (3 \sin (x)) + 6 {(- 4 \sin^{3} (x))}^{2} {(3 \sin (x))}^{2} + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.7

指数を足して $\sin^{9} (x)$ に $\sin (x)$ を掛けます。

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ステップ 3.7.1

$\sin (x)$ を移動させます。

$256 \sin^{12} (x) + 4 (- 64 (\sin (x) \sin^{9} (x))) \cdot 3 + 6 {(- 4 \sin^{3} (x))}^{2} {(3 \sin (x))}^{2} + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.7.2

$\sin (x)$ に $\sin^{9} (x)$ 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 3.7.2.1

$\sin (x)$ を $1$ 乗します。

$256 \sin^{12} (x) + 4 (- 64 (\sin^{1} (x) \sin^{9} (x))) \cdot 3 + 6 {(- 4 \sin^{3} (x))}^{2} {(3 \sin (x))}^{2} + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.7.2.2

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。

$256 \sin^{12} (x) + 4 (- 64 {\sin (x)}^{1 + 9}) \cdot 3 + 6 {(- 4 \sin^{3} (x))}^{2} {(3 \sin (x))}^{2} + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.7.3

$1$ と $9$ をたし算します。

$256 \sin^{12} (x) + 4 (- 64 \sin^{10} (x)) \cdot 3 + 6 {(- 4 \sin^{3} (x))}^{2} {(3 \sin (x))}^{2} + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.8

$- 64$ に $4$ をかけます。

$256 \sin^{12} (x) - 256 \sin^{10} (x) \cdot 3 + 6 {(- 4 \sin^{3} (x))}^{2} {(3 \sin (x))}^{2} + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.9

$3$ に $- 256$ をかけます。

$256 \sin^{12} (x) - 768 \sin^{10} (x) + 6 {(- 4 \sin^{3} (x))}^{2} {(3 \sin (x))}^{2} + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.10

積の法則を $- 4 \sin^{3} (x)$ に当てはめます。

$256 \sin^{12} (x) - 768 \sin^{10} (x) + 6 ({(- 4)}^{2} {(\sin^{3} (x))}^{2}) {(3 \sin (x))}^{2} + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.11

$- 4$ を $2$ 乗します。

$256 \sin^{12} (x) - 768 \sin^{10} (x) + 6 (16 {(\sin^{3} (x))}^{2}) {(3 \sin (x))}^{2} + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.12

${(\sin^{3} (x))}^{2}$ の指数を掛けます。

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ステップ 3.12.1

べき乗則を当てはめて、指数 ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ をかけ算します。

$256 \sin^{12} (x) - 768 \sin^{10} (x) + 6 (16 {\sin (x)}^{3 \cdot 2}) {(3 \sin (x))}^{2} + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.12.2

$3$ に $2$ をかけます。

$256 \sin^{12} (x) - 768 \sin^{10} (x) + 6 (16 \sin^{6} (x)) {(3 \sin (x))}^{2} + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.13

$16$ に $6$ をかけます。

$256 \sin^{12} (x) - 768 \sin^{10} (x) + 96 \sin^{6} (x) {(3 \sin (x))}^{2} + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.14

積の法則を $3 \sin (x)$ に当てはめます。

$256 \sin^{12} (x) - 768 \sin^{10} (x) + 96 \sin^{6} (x) (3^{2} \sin^{2} (x)) + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.15

積の可換性を利用して書き換えます。

$256 \sin^{12} (x) - 768 \sin^{10} (x) + 96 \cdot 3^{2} \sin^{6} (x) \sin^{2} (x) + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.16

指数を足して $\sin^{6} (x)$ に $\sin^{2} (x)$ 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 3.16.1

$\sin^{2} (x)$ を移動させます。

$256 \sin^{12} (x) - 768 \sin^{10} (x) + 96 \cdot 3^{2} (\sin^{2} (x) \sin^{6} (x)) + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.16.2

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。

$256 \sin^{12} (x) - 768 \sin^{10} (x) + 96 \cdot 3^{2} {\sin (x)}^{2 + 6} + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.16.3

$2$ と $6$ をたし算します。

$256 \sin^{12} (x) - 768 \sin^{10} (x) + 96 \cdot 3^{2} \sin^{8} (x) + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.17

$3$ を $2$ 乗します。

$256 \sin^{12} (x) - 768 \sin^{10} (x) + 96 \cdot 9 \sin^{8} (x) + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.18

$96$ に $9$ をかけます。

$256 \sin^{12} (x) - 768 \sin^{10} (x) + 864 \sin^{8} (x) + 4 (- 4 \sin^{3} (x)) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.19

$- 4$ に $4$ をかけます。

$256 \sin^{12} (x) - 768 \sin^{10} (x) + 864 \sin^{8} (x) - 16 \sin^{3} (x) {(3 \sin (x))}^{3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.20

積の法則を $3 \sin (x)$ に当てはめます。

$256 \sin^{12} (x) - 768 \sin^{10} (x) + 864 \sin^{8} (x) - 16 \sin^{3} (x) (3^{3} \sin^{3} (x)) + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.21

積の可換性を利用して書き換えます。

$256 \sin^{12} (x) - 768 \sin^{10} (x) + 864 \sin^{8} (x) - 16 \cdot 3^{3} \sin^{3} (x) \sin^{3} (x) + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.22

指数を足して $\sin^{3} (x)$ に $\sin^{3} (x)$ を掛けます。

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ステップ 3.22.1

$\sin^{3} (x)$ を移動させます。

$256 \sin^{12} (x) - 768 \sin^{10} (x) + 864 \sin^{8} (x) - 16 \cdot 3^{3} (\sin^{3} (x) \sin^{3} (x)) + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.22.2

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。

$256 \sin^{12} (x) - 768 \sin^{10} (x) + 864 \sin^{8} (x) - 16 \cdot 3^{3} {\sin (x)}^{3 + 3} + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.22.3

$3$ と $3$ をたし算します。

$256 \sin^{12} (x) - 768 \sin^{10} (x) + 864 \sin^{8} (x) - 16 \cdot 3^{3} \sin^{6} (x) + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.23

$3$ を $3$ 乗します。

$256 \sin^{12} (x) - 768 \sin^{10} (x) + 864 \sin^{8} (x) - 16 \cdot 27 \sin^{6} (x) + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.24

$- 16$ に $27$ をかけます。

$256 \sin^{12} (x) - 768 \sin^{10} (x) + 864 \sin^{8} (x) - 432 \sin^{6} (x) + {(3 \sin (x))}^{4}$

ステップ 3.25

積の法則を $3 \sin (x)$ に当てはめます。

$256 \sin^{12} (x) - 768 \sin^{10} (x) + 864 \sin^{8} (x) - 432 \sin^{6} (x) + 3^{4} \sin^{4} (x)$

ステップ 3.26

$3$ を $4$ 乗します。

$256 \sin^{12} (x) - 768 \sin^{10} (x) + 864 \sin^{8} (x) - 432 \sin^{6} (x) + 81 \sin^{4} (x)$

微分積分学準備 例

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