Cálculo Exemplos

$y = \frac{e^{2 x} - e^{- 2 x}}{e^{2 x} + e^{- 2 x}}$

Etapa 1

Diferencie usando a regra do quociente, que determina que $\frac{d}{d x} [\frac{f (x)}{g (x)}]$ é $\frac{g (x) \frac{d}{d x} [f (x)] - f (x) \frac{d}{d x} [g (x)]}{{g (x)}^{2}}$ , em que $f (x) = e^{2 x} - e^{- 2 x}$ e $g (x) = e^{2 x} + e^{- 2 x}$ .

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

Etapa 2

De acordo com a regra da soma, a derivada de $e^{2 x} - e^{- 2 x}$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [e^{2 x}] + \frac{d}{d x} [- e^{- 2 x}]$ .

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

Etapa 3

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = e^{x}$ e $g (x) = 2 x$ .

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Etapa 3.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{1}$ como $2 x$ .

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

Etapa 3.2

Diferencie usando a regra exponencial, que determina que $\frac{d}{d u_{1}} [a^{u_{1}}]$ é $a^{u_{1}} \ln (a)$ , em que $a$ = $e$ .

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

Etapa 3.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{1}$ por $2 x$ .

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

Etapa 4

Diferencie.

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Etapa 4.1

Como $2$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $2 x$ em relação a $x$ é $2 \frac{d}{d x} [x]$ .

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

Etapa 4.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = 1$ .

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

Etapa 4.3

Simplifique a expressão.

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Etapa 4.3.1

Multiplique $2$ por $1$ .

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

Etapa 4.3.2

Mova $2$ para a esquerda de $e^{2 x}$ .

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

Etapa 4.4

Como $- 1$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- e^{- 2 x}$ em relação a $x$ é $- \frac{d}{d x} [e^{- 2 x}]$ .

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

Etapa 5

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = e^{x}$ e $g (x) = - 2 x$ .

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Etapa 5.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{2}$ como $- 2 x$ .

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

Etapa 5.2

Diferencie usando a regra exponencial, que determina que $\frac{d}{d u_{2}} [a^{u_{2}}]$ é $a^{u_{2}} \ln (a)$ , em que $a$ = $e$ .

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

Etapa 5.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{2}$ por $- 2 x$ .

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

Etapa 6

Diferencie.

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Etapa 6.1

Como $- 2$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- 2 x$ em relação a $x$ é $- 2 \frac{d}{d x} [x]$ .

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

Etapa 6.2

Multiplique $- 2$ por $- 1$ .

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

Etapa 6.3

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = 1$ .

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

Etapa 6.4

Multiplique $2$ por $1$ .

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

Etapa 6.5

De acordo com a regra da soma, a derivada de $e^{2 x} + e^{- 2 x}$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [e^{2 x}] + \frac{d}{d x} [e^{- 2 x}]$ .

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

Etapa 7

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = e^{x}$ e $g (x) = 2 x$ .

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Etapa 7.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{3}$ como $2 x$ .

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

Etapa 7.2

Diferencie usando a regra exponencial, que determina que $\frac{d}{d u_{3}} [a^{u_{3}}]$ é $a^{u_{3}} \ln (a)$ , em que $a$ = $e$ .

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

Etapa 7.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{3}$ por $2 x$ .

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

Etapa 8

Diferencie.

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Etapa 8.1

Como $2$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $2 x$ em relação a $x$ é $2 \frac{d}{d x} [x]$ .

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

Etapa 8.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = 1$ .

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

Etapa 8.3

Simplifique a expressão.

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Etapa 8.3.1

Multiplique $2$ por $1$ .

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

Etapa 8.3.2

Mova $2$ para a esquerda de $e^{2 x}$ .

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

Etapa 9

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = e^{x}$ e $g (x) = - 2 x$ .

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Etapa 9.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{4}$ como $- 2 x$ .

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

Etapa 9.2

Diferencie usando a regra exponencial, que determina que $\frac{d}{d u_{4}} [a^{u_{4}}]$ é $a^{u_{4}} \ln (a)$ , em que $a$ = $e$ .

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

Etapa 9.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{4}$ por $- 2 x$ .

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

Etapa 10

Diferencie.

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Etapa 10.1

Como $- 2$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- 2 x$ em relação a $x$ é $- 2 \frac{d}{d x} [x]$ .

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

Etapa 10.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = 1$ .

$\frac{(e^{2 x} + e^{- 2 x}) (2 e^{2 x} + 2 e^{- 2 x}) - (e^{2 x} - e^{- 2 x}) (2 e^{2 x} + e^{- 2 x} (- 2 \cdot 1))}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 10.3

Simplifique a expressão.

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Etapa 10.3.1

Multiplique $- 2$ por $1$ .

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

Etapa 10.3.2

Mova $- 2$ para a esquerda de $e^{- 2 x}$ .

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

Etapa 11

Simplifique.

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Etapa 11.1

Aplique a propriedade distributiva.

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

Etapa 11.2

Simplifique o numerador.

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Etapa 11.2.1

Simplifique cada termo.

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Etapa 11.2.1.1

Expanda $(e^{2 x} + e^{- 2 x}) (2 e^{2 x} + 2 e^{- 2 x})$ usando o método FOIL.

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Etapa 11.2.1.1.1

Aplique a propriedade distributiva.

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

Etapa 11.2.1.1.2

Aplique a propriedade distributiva.

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

Etapa 11.2.1.1.3

Aplique a propriedade distributiva.

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

Etapa 11.2.1.2

Simplifique e combine termos semelhantes.

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Etapa 11.2.1.2.1

Simplifique cada termo.

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Etapa 11.2.1.2.1.1

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

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

Etapa 11.2.1.2.1.2

Multiplique $e^{2 x}$ por $e^{2 x}$ somando os expoentes.

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Etapa 11.2.1.2.1.2.1

Mova $e^{2 x}$ .

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

Etapa 11.2.1.2.1.2.2

Use a regra da multiplicação de potências $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar expoentes.

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

Etapa 11.2.1.2.1.2.3

Some $2 x$ e $2 x$ .

$\frac{2 e^{4 x} + e^{2 x} (2 e^{- 2 x}) + e^{- 2 x} (2 e^{2 x}) + e^{- 2 x} (2 e^{- 2 x}) + (- e^{2 x} - - e^{- 2 x}) (2 e^{2 x} - 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.2.1.3

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$\frac{2 e^{4 x} + 2 e^{2 x} e^{- 2 x} + e^{- 2 x} (2 e^{2 x}) + e^{- 2 x} (2 e^{- 2 x}) + (- e^{2 x} - - e^{- 2 x}) (2 e^{2 x} - 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.2.1.4

Multiplique $e^{2 x}$ por $e^{- 2 x}$ somando os expoentes.

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Etapa 11.2.1.2.1.4.1

Mova $e^{- 2 x}$ .

$\frac{2 e^{4 x} + 2 (e^{- 2 x} e^{2 x}) + e^{- 2 x} (2 e^{2 x}) + e^{- 2 x} (2 e^{- 2 x}) + (- e^{2 x} - - e^{- 2 x}) (2 e^{2 x} - 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.2.1.4.2

Use a regra da multiplicação de potências $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar expoentes.

$\frac{2 e^{4 x} + 2 e^{- 2 x + 2 x} + e^{- 2 x} (2 e^{2 x}) + e^{- 2 x} (2 e^{- 2 x}) + (- e^{2 x} - - e^{- 2 x}) (2 e^{2 x} - 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.2.1.4.3

Some $- 2 x$ e $2 x$ .

$\frac{2 e^{4 x} + 2 e^{0} + e^{- 2 x} (2 e^{2 x}) + e^{- 2 x} (2 e^{- 2 x}) + (- e^{2 x} - - e^{- 2 x}) (2 e^{2 x} - 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.2.1.5

Simplifique $2 e^{0}$ .

$\frac{2 e^{4 x} + 2 + e^{- 2 x} (2 e^{2 x}) + e^{- 2 x} (2 e^{- 2 x}) + (- e^{2 x} - - e^{- 2 x}) (2 e^{2 x} - 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.2.1.6

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$\frac{2 e^{4 x} + 2 + 2 e^{- 2 x} e^{2 x} + e^{- 2 x} (2 e^{- 2 x}) + (- e^{2 x} - - e^{- 2 x}) (2 e^{2 x} - 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.2.1.7

Multiplique $e^{- 2 x}$ por $e^{2 x}$ somando os expoentes.

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Etapa 11.2.1.2.1.7.1

Mova $e^{2 x}$ .

$\frac{2 e^{4 x} + 2 + 2 (e^{2 x} e^{- 2 x}) + e^{- 2 x} (2 e^{- 2 x}) + (- e^{2 x} - - e^{- 2 x}) (2 e^{2 x} - 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.2.1.7.2

Use a regra da multiplicação de potências $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar expoentes.

$\frac{2 e^{4 x} + 2 + 2 e^{2 x - 2 x} + e^{- 2 x} (2 e^{- 2 x}) + (- e^{2 x} - - e^{- 2 x}) (2 e^{2 x} - 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.2.1.7.3

Subtraia $2 x$ de $2 x$ .

$\frac{2 e^{4 x} + 2 + 2 e^{0} + e^{- 2 x} (2 e^{- 2 x}) + (- e^{2 x} - - e^{- 2 x}) (2 e^{2 x} - 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.2.1.8

Simplifique $2 e^{0}$ .

$\frac{2 e^{4 x} + 2 + 2 + e^{- 2 x} (2 e^{- 2 x}) + (- e^{2 x} - - e^{- 2 x}) (2 e^{2 x} - 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.2.1.9

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$\frac{2 e^{4 x} + 2 + 2 + 2 e^{- 2 x} e^{- 2 x} + (- e^{2 x} - - e^{- 2 x}) (2 e^{2 x} - 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.2.1.10

Multiplique $e^{- 2 x}$ por $e^{- 2 x}$ somando os expoentes.

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Etapa 11.2.1.2.1.10.1

Mova $e^{- 2 x}$ .

$\frac{2 e^{4 x} + 2 + 2 + 2 (e^{- 2 x} e^{- 2 x}) + (- e^{2 x} - - e^{- 2 x}) (2 e^{2 x} - 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.2.1.10.2

Use a regra da multiplicação de potências $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar expoentes.

$\frac{2 e^{4 x} + 2 + 2 + 2 e^{- 2 x - 2 x} + (- e^{2 x} - - e^{- 2 x}) (2 e^{2 x} - 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.2.1.10.3

Subtraia $2 x$ de $- 2 x$ .

$\frac{2 e^{4 x} + 2 + 2 + 2 e^{- 4 x} + (- e^{2 x} - - e^{- 2 x}) (2 e^{2 x} - 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.2.2

Some $2$ e $2$ .

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} + (- e^{2 x} - - e^{- 2 x}) (2 e^{2 x} - 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.3

Multiplique $- - e^{- 2 x}$ .

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Etapa 11.2.1.3.1

Multiplique $- 1$ por $- 1$ .

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} + (- e^{2 x} + 1 e^{- 2 x}) (2 e^{2 x} - 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.3.2

Multiplique $e^{- 2 x}$ por $1$ .

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} + (- e^{2 x} + e^{- 2 x}) (2 e^{2 x} - 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.4

Expanda $(- e^{2 x} + e^{- 2 x}) (2 e^{2 x} - 2 e^{- 2 x})$ usando o método FOIL.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 11.2.1.4.1

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - e^{2 x} (2 e^{2 x} - 2 e^{- 2 x}) + e^{- 2 x} (2 e^{2 x} - 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.4.2

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - e^{2 x} (2 e^{2 x}) - e^{2 x} (- 2 e^{- 2 x}) + e^{- 2 x} (2 e^{2 x} - 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.4.3

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - e^{2 x} (2 e^{2 x}) - e^{2 x} (- 2 e^{- 2 x}) + e^{- 2 x} (2 e^{2 x}) + e^{- 2 x} (- 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.5

Simplifique e combine termos semelhantes.

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Etapa 11.2.1.5.1

Simplifique cada termo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 11.2.1.5.1.1

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - 1 \cdot 2 e^{2 x} e^{2 x} - e^{2 x} (- 2 e^{- 2 x}) + e^{- 2 x} (2 e^{2 x}) + e^{- 2 x} (- 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.5.1.2

Multiplique $e^{2 x}$ por $e^{2 x}$ somando os expoentes.

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Etapa 11.2.1.5.1.2.1

Mova $e^{2 x}$ .

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - 1 \cdot 2 (e^{2 x} e^{2 x}) - e^{2 x} (- 2 e^{- 2 x}) + e^{- 2 x} (2 e^{2 x}) + e^{- 2 x} (- 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.5.1.2.2

Use a regra da multiplicação de potências $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar expoentes.

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - 1 \cdot 2 e^{2 x + 2 x} - e^{2 x} (- 2 e^{- 2 x}) + e^{- 2 x} (2 e^{2 x}) + e^{- 2 x} (- 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.5.1.2.3

Some $2 x$ e $2 x$ .

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - 1 \cdot 2 e^{4 x} - e^{2 x} (- 2 e^{- 2 x}) + e^{- 2 x} (2 e^{2 x}) + e^{- 2 x} (- 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.5.1.3

Multiplique $- 1$ por $2$ .

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - 2 e^{4 x} - e^{2 x} (- 2 e^{- 2 x}) + e^{- 2 x} (2 e^{2 x}) + e^{- 2 x} (- 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.5.1.4

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - 2 e^{4 x} - 1 \cdot - 2 e^{2 x} e^{- 2 x} + e^{- 2 x} (2 e^{2 x}) + e^{- 2 x} (- 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.5.1.5

Multiplique $e^{2 x}$ por $e^{- 2 x}$ somando os expoentes.

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Etapa 11.2.1.5.1.5.1

Mova $e^{- 2 x}$ .

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - 2 e^{4 x} - 1 \cdot - 2 (e^{- 2 x} e^{2 x}) + e^{- 2 x} (2 e^{2 x}) + e^{- 2 x} (- 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.5.1.5.2

Use a regra da multiplicação de potências $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar expoentes.

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - 2 e^{4 x} - 1 \cdot - 2 e^{- 2 x + 2 x} + e^{- 2 x} (2 e^{2 x}) + e^{- 2 x} (- 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.5.1.5.3

Some $- 2 x$ e $2 x$ .

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - 2 e^{4 x} - 1 \cdot - 2 e^{0} + e^{- 2 x} (2 e^{2 x}) + e^{- 2 x} (- 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.5.1.6

Simplifique $- 1 \cdot - 2 e^{0}$ .

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - 2 e^{4 x} - 1 \cdot - 2 + e^{- 2 x} (2 e^{2 x}) + e^{- 2 x} (- 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.5.1.7

Multiplique $- 1$ por $- 2$ .

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - 2 e^{4 x} + 2 + e^{- 2 x} (2 e^{2 x}) + e^{- 2 x} (- 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.5.1.8

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - 2 e^{4 x} + 2 + 2 e^{- 2 x} e^{2 x} + e^{- 2 x} (- 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.5.1.9

Multiplique $e^{- 2 x}$ por $e^{2 x}$ somando os expoentes.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 11.2.1.5.1.9.1

Mova $e^{2 x}$ .

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - 2 e^{4 x} + 2 + 2 (e^{2 x} e^{- 2 x}) + e^{- 2 x} (- 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.5.1.9.2

Use a regra da multiplicação de potências $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar expoentes.

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - 2 e^{4 x} + 2 + 2 e^{2 x - 2 x} + e^{- 2 x} (- 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.5.1.9.3

Subtraia $2 x$ de $2 x$ .

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - 2 e^{4 x} + 2 + 2 e^{0} + e^{- 2 x} (- 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.5.1.10

Simplifique $2 e^{0}$ .

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - 2 e^{4 x} + 2 + 2 + e^{- 2 x} (- 2 e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.5.1.11

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - 2 e^{4 x} + 2 + 2 - 2 e^{- 2 x} e^{- 2 x}}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.5.1.12

Multiplique $e^{- 2 x}$ por $e^{- 2 x}$ somando os expoentes.

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Etapa 11.2.1.5.1.12.1

Mova $e^{- 2 x}$ .

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - 2 e^{4 x} + 2 + 2 - 2 (e^{- 2 x} e^{- 2 x})}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.5.1.12.2

Use a regra da multiplicação de potências $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar expoentes.

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - 2 e^{4 x} + 2 + 2 - 2 e^{- 2 x - 2 x}}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.5.1.12.3

Subtraia $2 x$ de $- 2 x$ .

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - 2 e^{4 x} + 2 + 2 - 2 e^{- 4 x}}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.1.5.2

Some $2$ e $2$ .

$\frac{2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - 2 e^{4 x} + 4 - 2 e^{- 4 x}}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.2

Combine os termos opostos em $2 e^{4 x} + 4 + 2 e^{- 4 x} - 2 e^{4 x} + 4 - 2 e^{- 4 x}$ .

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Etapa 11.2.2.1

Subtraia $2 e^{4 x}$ de $2 e^{4 x}$ .

$\frac{4 + 2 e^{- 4 x} + 0 + 4 - 2 e^{- 4 x}}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.2.2

Some $4 + 2 e^{- 4 x}$ e $0$ .

$\frac{4 + 2 e^{- 4 x} + 4 - 2 e^{- 4 x}}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.2.3

Subtraia $2 e^{- 4 x}$ de $2 e^{- 4 x}$ .

$\frac{4 + 0 + 4}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.2.4

Some $4$ e $0$ .

$\frac{4 + 4}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$

Etapa 11.2.3

Some $4$ e $4$ .

$\frac{8}{{(e^{2 x} + e^{- 2 x})}^{2}}$