Cálculo Exemplos

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

Etapa 1

De acordo com a regra da soma, a derivada de $2 \sin^{4} (2 x) - 3 \sin^{3} (4 x)$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [2 \sin^{4} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 3 \sin^{3} (4 x)]$ .

$\frac{d}{d x} [2 \sin^{4} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 3 \sin^{3} (4 x)]$

Etapa 2

Avalie $\frac{d}{d x} [2 \sin^{4} (2 x)]$ .

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Etapa 2.1

Como $2$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $2 \sin^{4} (2 x)$ em relação a $x$ é $2 \frac{d}{d x} [\sin^{4} (2 x)]$ .

$2 \frac{d}{d x} [\sin^{4} (2 x)] + \frac{d}{d x} [- 3 \sin^{3} (4 x)]$

Etapa 2.2

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = x^{4}$ e $g (x) = \sin (2 x)$ .

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Etapa 2.2.1

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

$2 (\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{4}] \frac{d}{d x} [\sin (2 x)]) + \frac{d}{d x} [- 3 \sin^{3} (4 x)]$

Etapa 2.2.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{n}]$ é $n {u_{1}}^{n - 1}$ , em que $n = 4$ .

$2 (4 {u_{1}}^{3} \frac{d}{d x} [\sin (2 x)]) + \frac{d}{d x} [- 3 \sin^{3} (4 x)]$

Etapa 2.2.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{1}$ por $\sin (2 x)$ .

$2 (4 \sin^{3} (2 x) \frac{d}{d x} [\sin (2 x)]) + \frac{d}{d x} [- 3 \sin^{3} (4 x)]$

Etapa 2.3

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

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Etapa 2.3.1

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

$2 (4 \sin^{3} (2 x) (\frac{d}{d u_{2}} [\sin (u_{2})] \frac{d}{d x} [2 x])) + \frac{d}{d x} [- 3 \sin^{3} (4 x)]$

Etapa 2.3.2

A derivada de $\sin (u_{2})$ em relação a $u_{2}$ é $\cos (u_{2})$ .

$2 (4 \sin^{3} (2 x) (\cos (u_{2}) \frac{d}{d x} [2 x])) + \frac{d}{d x} [- 3 \sin^{3} (4 x)]$

Etapa 2.3.3

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

$2 (4 \sin^{3} (2 x) (\cos (2 x) \frac{d}{d x} [2 x])) + \frac{d}{d x} [- 3 \sin^{3} (4 x)]$

Etapa 2.4

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

$2 (4 \sin^{3} (2 x) (\cos (2 x) (2 \frac{d}{d x} [x]))) + \frac{d}{d x} [- 3 \sin^{3} (4 x)]$

Etapa 2.5

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

$2 (4 \sin^{3} (2 x) (\cos (2 x) (2 \cdot 1))) + \frac{d}{d x} [- 3 \sin^{3} (4 x)]$

Etapa 2.6

Multiplique $2$ por $1$ .

$2 (4 \sin^{3} (2 x) (\cos (2 x) \cdot 2)) + \frac{d}{d x} [- 3 \sin^{3} (4 x)]$

Etapa 2.7

Mova $2$ para a esquerda de $\cos (2 x)$ .

$2 (4 \sin^{3} (2 x) (2 \cdot \cos (2 x))) + \frac{d}{d x} [- 3 \sin^{3} (4 x)]$

Etapa 2.8

Multiplique $2$ por $4$ .

$2 (8 \sin^{3} (2 x) \cos (2 x)) + \frac{d}{d x} [- 3 \sin^{3} (4 x)]$

Etapa 2.9

Multiplique $8$ por $2$ .

$16 \sin^{3} (2 x) \cos (2 x) + \frac{d}{d x} [- 3 \sin^{3} (4 x)]$

Etapa 3

Avalie $\frac{d}{d x} [- 3 \sin^{3} (4 x)]$ .

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Etapa 3.1

Como $- 3$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- 3 \sin^{3} (4 x)$ em relação a $x$ é $- 3 \frac{d}{d x} [\sin^{3} (4 x)]$ .

$16 \sin^{3} (2 x) \cos (2 x) - 3 \frac{d}{d x} [\sin^{3} (4 x)]$

Etapa 3.2

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = x^{3}$ e $g (x) = \sin (4 x)$ .

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Etapa 3.2.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{3}$ como $\sin (4 x)$ .

$16 \sin^{3} (2 x) \cos (2 x) - 3 (\frac{d}{d u_{3}} [{u_{3}}^{3}] \frac{d}{d x} [\sin (4 x)])$

Etapa 3.2.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d u_{3}} [{u_{3}}^{n}]$ é $n {u_{3}}^{n - 1}$ , em que $n = 3$ .

$16 \sin^{3} (2 x) \cos (2 x) - 3 (3 {u_{3}}^{2} \frac{d}{d x} [\sin (4 x)])$

Etapa 3.2.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{3}$ por $\sin (4 x)$ .

$16 \sin^{3} (2 x) \cos (2 x) - 3 (3 \sin^{2} (4 x) \frac{d}{d x} [\sin (4 x)])$

Etapa 3.3

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = \sin (x)$ e $g (x) = 4 x$ .

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Etapa 3.3.1

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

$16 \sin^{3} (2 x) \cos (2 x) - 3 (3 \sin^{2} (4 x) (\frac{d}{d u_{4}} [\sin (u_{4})] \frac{d}{d x} [4 x]))$

Etapa 3.3.2

A derivada de $\sin (u_{4})$ em relação a $u_{4}$ é $\cos (u_{4})$ .

$16 \sin^{3} (2 x) \cos (2 x) - 3 (3 \sin^{2} (4 x) (\cos (u_{4}) \frac{d}{d x} [4 x]))$

Etapa 3.3.3

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

$16 \sin^{3} (2 x) \cos (2 x) - 3 (3 \sin^{2} (4 x) (\cos (4 x) \frac{d}{d x} [4 x]))$

Etapa 3.4

Como $4$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $4 x$ em relação a $x$ é $4 \frac{d}{d x} [x]$ .

$16 \sin^{3} (2 x) \cos (2 x) - 3 (3 \sin^{2} (4 x) (\cos (4 x) (4 \frac{d}{d x} [x])))$

Etapa 3.5

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

$16 \sin^{3} (2 x) \cos (2 x) - 3 (3 \sin^{2} (4 x) (\cos (4 x) (4 \cdot 1)))$

Etapa 3.6

Multiplique $4$ por $1$ .

$16 \sin^{3} (2 x) \cos (2 x) - 3 (3 \sin^{2} (4 x) (\cos (4 x) \cdot 4))$

Etapa 3.7

Mova $4$ para a esquerda de $\cos (4 x)$ .

$16 \sin^{3} (2 x) \cos (2 x) - 3 (3 \sin^{2} (4 x) (4 \cdot \cos (4 x)))$

Etapa 3.8

Multiplique $4$ por $3$ .

$16 \sin^{3} (2 x) \cos (2 x) - 3 (12 \sin^{2} (4 x) \cos (4 x))$

Etapa 3.9

Multiplique $12$ por $- 3$ .

$16 \sin^{3} (2 x) \cos (2 x) - 36 \sin^{2} (4 x) \cos (4 x)$