미적분 예제

$f (x) = x^{x^{4}}$

단계 1

로그 성질을 사용하여 미분을 간단히 합니다.

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단계 1.1

$x^{x^{4}}$ 을 $e^{\ln (x^{x^{4}})}$ 로 바꿔 씁니다.

$\frac{d}{d x} [e^{\ln (x^{x^{4}})}]$

단계 1.2

$x^{4}$ 을 로그 밖으로 내보내서 $\ln (x^{x^{4}})$ 을 전개합니다.

$\frac{d}{d x} [e^{x^{4} \ln (x)}]$

단계 2

$f (x) = e^{x}$ , $g (x) = x^{4} \ln (x)$ 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 2.1

연쇄법칙을 적용하기 위해 $u$ 를 $x^{4} \ln (x)$ 로 바꿉니다.

$\frac{d}{d u} [e^{u}] \frac{d}{d x} [x^{4} \ln (x)]$

단계 2.2

$a$ = $e$ 일 때 $\frac{d}{d u} [a^{u}]$ 은 $a^{u} \ln (a)$ 이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.

$e^{u} \frac{d}{d x} [x^{4} \ln (x)]$

단계 2.3

$u$ 를 모두 $x^{4} \ln (x)$ 로 바꿉니다.

$e^{x^{4} \ln (x)} \frac{d}{d x} [x^{4} \ln (x)]$

단계 3

$f (x) = x^{4}$ , $g (x) = \ln (x)$ 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.

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

단계 4

$\ln (x)$ 를 $x$ 에 대해 미분하면 $\frac{1}{x}$ 입니다.

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

단계 5

멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

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단계 5.1

$x^{4}$ 와 $\frac{1}{x}$ 을 묶습니다.

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

단계 5.2

$x^{4}$ 및 $x$ 의 공약수로 약분합니다.

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단계 5.2.1

$x^{4}$ 에서 $x$ 를 인수분해합니다.

$e^{x^{4} \ln (x)} (\frac{x \cdot x^{3}}{x} + \ln (x) \frac{d}{d x} [x^{4}])$

단계 5.2.2

공약수로 약분합니다.

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단계 5.2.2.1

$x$ 를 $1$ 승 합니다.

$e^{x^{4} \ln (x)} (\frac{x \cdot x^{3}}{x^{1}} + \ln (x) \frac{d}{d x} [x^{4}])$

단계 5.2.2.2

$x^{1}$ 에서 $x$ 를 인수분해합니다.

$e^{x^{4} \ln (x)} (\frac{x \cdot x^{3}}{x \cdot 1} + \ln (x) \frac{d}{d x} [x^{4}])$

단계 5.2.2.3

공약수로 약분합니다.

$e^{x^{4} \ln (x)} (\frac{x \cdot x^{3}}{x \cdot 1} + \ln (x) \frac{d}{d x} [x^{4}])$

단계 5.2.2.4

수식을 다시 씁니다.

$e^{x^{4} \ln (x)} (\frac{x^{3}}{1} + \ln (x) \frac{d}{d x} [x^{4}])$

단계 5.2.2.5

$x^{3}$ 을 $1$ 로 나눕니다.

$e^{x^{4} \ln (x)} (x^{3} + \ln (x) \frac{d}{d x} [x^{4}])$

단계 5.3

$n = 4$ 일 때 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ 는 $n x^{n - 1}$ 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

$e^{x^{4} \ln (x)} (x^{3} + \ln (x) (4 x^{3}))$

단계 6

간단히 합니다.

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단계 6.1

분배 법칙을 적용합니다.

$e^{x^{4} \ln (x)} x^{3} + e^{x^{4} \ln (x)} (\ln (x) (4 x^{3}))$

단계 6.2

항을 다시 정렬합니다.

$e^{x^{4} \ln (x)} x^{3} + 4 e^{x^{4} \ln (x)} x^{3} \ln (x)$