미적분 예제

$y = x^{3} \sin^{3} (x^{3})$

단계 1

방정식의 양변을 미분합니다.

$\frac{d}{d x} (y) = \frac{d}{d x} (x^{3} \sin^{3} (x^{3}))$

단계 2

$y$ 를 $x$ 에 대해 미분하면 $y'$ 입니다.

$y'$

단계 3

방정식의 우변을 미분합니다.

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단계 3.1

$f (x) = x^{3}$ , $g (x) = \sin^{3} (x^{3})$ 일 때 $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ 는 $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.

$x^{3} \frac{d}{d x} [\sin^{3} (x^{3})] + \sin^{3} (x^{3}) \frac{d}{d x} [x^{3}]$

단계 3.2

$f (x) = x^{3}$ , $g (x) = \sin (x^{3})$ 일 때 $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ 는 $f' (g (x)) g' (x)$ 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.

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단계 3.2.1

연쇄법칙을 적용하기 위해 $u_{1}$ 를 $\sin (x^{3})$ 로 바꿉니다.

$x^{3} (\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{3}] \frac{d}{d x} [\sin (x^{3})]) + \sin^{3} (x^{3}) \frac{d}{d x} [x^{3}]$

단계 3.2.2

$n = 3$ 일 때 $\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{n}]$ 는 $n {u_{1}}^{n - 1}$ 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

$x^{3} (3 {u_{1}}^{2} \frac{d}{d x} [\sin (x^{3})]) + \sin^{3} (x^{3}) \frac{d}{d x} [x^{3}]$

단계 3.2.3

$u_{1}$ 를 모두 $\sin (x^{3})$ 로 바꿉니다.

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

단계 3.3

$f (x) = \sin (x)$ , $g (x) = x^{3}$ 일 때 $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ 는 $f' (g (x)) g' (x)$ 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.

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단계 3.3.1

연쇄법칙을 적용하기 위해 $u_{2}$ 를 $x^{3}$ 로 바꿉니다.

$x^{3} (3 \sin^{2} (x^{3}) (\frac{d}{d u_{2}} [\sin (u_{2})] \frac{d}{d x} [x^{3}])) + \sin^{3} (x^{3}) \frac{d}{d x} [x^{3}]$

단계 3.3.2

$\sin (u_{2})$ 를 $u_{2}$ 에 대해 미분하면 $\cos (u_{2})$ 입니다.

$x^{3} (3 \sin^{2} (x^{3}) (\cos (u_{2}) \frac{d}{d x} [x^{3}])) + \sin^{3} (x^{3}) \frac{d}{d x} [x^{3}]$

단계 3.3.3

$u_{2}$ 를 모두 $x^{3}$ 로 바꿉니다.

$x^{3} (3 \sin^{2} (x^{3}) (\cos (x^{3}) \frac{d}{d x} [x^{3}])) + \sin^{3} (x^{3}) \frac{d}{d x} [x^{3}]$

단계 3.4

멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

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단계 3.4.1

$n = 3$ 일 때 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ 는 $n x^{n - 1}$ 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

$x^{3} (3 \sin^{2} (x^{3}) \cos (x^{3}) (3 x^{2})) + \sin^{3} (x^{3}) \frac{d}{d x} [x^{3}]$

단계 3.4.2

$3$ 에 $3$ 을 곱합니다.

$x^{3} (9 \sin^{2} (x^{3}) \cos (x^{3}) x^{2}) + \sin^{3} (x^{3}) \frac{d}{d x} [x^{3}]$

단계 3.5

지수를 더하여 $x^{3}$ 에 $x^{2}$ 을 곱합니다.

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단계 3.5.1

$x^{2}$ 를 옮깁니다.

$x^{2} x^{3} (9 \sin^{2} (x^{3}) \cos (x^{3})) + \sin^{3} (x^{3}) \frac{d}{d x} [x^{3}]$

단계 3.5.2

지수 법칙 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 을 이용하여 지수를 합칩니다.

$x^{2 + 3} (9 \sin^{2} (x^{3}) \cos (x^{3})) + \sin^{3} (x^{3}) \frac{d}{d x} [x^{3}]$

단계 3.5.3

$2$ 를 $3$ 에 더합니다.

$x^{5} (9 \sin^{2} (x^{3}) \cos (x^{3})) + \sin^{3} (x^{3}) \frac{d}{d x} [x^{3}]$

단계 3.6

$n = 3$ 일 때 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ 는 $n x^{n - 1}$ 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

$x^{5} (9 \sin^{2} (x^{3}) \cos (x^{3})) + \sin^{3} (x^{3}) (3 x^{2})$

단계 3.7

항을 다시 정렬합니다.

$9 x^{5} \sin^{2} (x^{3}) \cos (x^{3}) + 3 x^{2} \sin^{3} (x^{3})$

단계 4

좌변이 우변과 같도록 방정식을 고칩니다.

$y' = 9 x^{5} \sin^{2} (x^{3}) \cos (x^{3}) + 3 x^{2} \sin^{3} (x^{3})$

단계 5

$y'$ 에 $\frac{d y}{d x}$ 를 대입합니다.

$\frac{d y}{d x} = 9 x^{5} \sin^{2} (x^{3}) \cos (x^{3}) + 3 x^{2} \sin^{3} (x^{3})$