Cálculo Exemplos

$\frac{x^{2} - 9}{x - 3}$

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 $f (x) = x^{2} - 9$ e $g (x) = x - 3$ .

$\frac{(x - 3) \frac{d}{d x} [x^{2} - 9] - (x^{2} - 9) \frac{d}{d x} [x - 3]}{{(x - 3)}^{2}}$

Etapa 2

Diferencie.

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Etapa 2.1

De acordo com a regra da soma, a derivada de $x^{2} - 9$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 9]$ .

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

Etapa 2.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = 2$ .

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

Etapa 2.3

Como $- 9$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- 9$ em relação a $x$ é $0$ .

$\frac{(x - 3) (2 x + 0) - (x^{2} - 9) \frac{d}{d x} [x - 3]}{{(x - 3)}^{2}}$

Etapa 2.4

Simplifique a expressão.

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Etapa 2.4.1

Some $2 x$ e $0$ .

$\frac{(x - 3) (2 x) - (x^{2} - 9) \frac{d}{d x} [x - 3]}{{(x - 3)}^{2}}$

Etapa 2.4.2

Mova $2$ para a esquerda de $x - 3$ .

$\frac{2 \cdot (x - 3) x - (x^{2} - 9) \frac{d}{d x} [x - 3]}{{(x - 3)}^{2}}$

Etapa 2.5

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

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

Etapa 2.6

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

$\frac{2 (x - 3) x - (x^{2} - 9) (1 + \frac{d}{d x} [- 3])}{{(x - 3)}^{2}}$

Etapa 2.7

Como $- 3$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- 3$ em relação a $x$ é $0$ .

$\frac{2 (x - 3) x - (x^{2} - 9) (1 + 0)}{{(x - 3)}^{2}}$

Etapa 2.8

Simplifique a expressão.

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Etapa 2.8.1

Some $1$ e $0$ .

$\frac{2 (x - 3) x - (x^{2} - 9) \cdot 1}{{(x - 3)}^{2}}$

Etapa 2.8.2

Multiplique $- 1$ por $1$ .

$\frac{2 (x - 3) x - (x^{2} - 9)}{{(x - 3)}^{2}}$

Etapa 3

Simplifique.

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Etapa 3.1

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{(2 x + 2 \cdot - 3) x - (x^{2} - 9)}{{(x - 3)}^{2}}$

Etapa 3.2

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{2 x \cdot x + 2 \cdot - 3 x - (x^{2} - 9)}{{(x - 3)}^{2}}$

Etapa 3.3

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{2 x \cdot x + 2 \cdot - 3 x - x^{2} - - 9}{{(x - 3)}^{2}}$

Etapa 3.4

Simplifique o numerador.

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Etapa 3.4.1

Simplifique cada termo.

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Etapa 3.4.1.1

Multiplique $x$ por $x$ somando os expoentes.

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Etapa 3.4.1.1.1

Mova $x$ .

$\frac{2 (x \cdot x) + 2 \cdot - 3 x - x^{2} - - 9}{{(x - 3)}^{2}}$

Etapa 3.4.1.1.2

Multiplique $x$ por $x$ .

$\frac{2 x^{2} + 2 \cdot - 3 x - x^{2} - - 9}{{(x - 3)}^{2}}$

Etapa 3.4.1.2

Multiplique $2$ por $- 3$ .

$\frac{2 x^{2} - 6 x - x^{2} - - 9}{{(x - 3)}^{2}}$

Etapa 3.4.1.3

Multiplique $- 1$ por $- 9$ .

$\frac{2 x^{2} - 6 x - x^{2} + 9}{{(x - 3)}^{2}}$

Etapa 3.4.2

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

$\frac{x^{2} - 6 x + 9}{{(x - 3)}^{2}}$

Etapa 3.5

Fatore usando a regra do quadrado perfeito.

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Etapa 3.5.1

Reescreva $9$ como $3^{2}$ .

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

Etapa 3.5.2

Verifique se o termo do meio é duas vezes o produto dos números ao quadrado no primeiro e no terceiro termos.

$6 x = 2 \cdot x \cdot 3$

Etapa 3.5.3

Reescreva o polinômio.

$\frac{x^{2} - 2 \cdot x \cdot 3 + 3^{2}}{{(x - 3)}^{2}}$

Etapa 3.5.4

Fatore usando a regra do trinômio quadrado perfeito $a^{2} - 2 a b + b^{2} = {(a - b)}^{2}$ , em que $a = x$ e $b = 3$ .

$\frac{{(x - 3)}^{2}}{{(x - 3)}^{2}}$

Etapa 3.6

Cancele o fator comum de ${(x - 3)}^{2}$ .

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Etapa 3.6.1

Cancele o fator comum.

$\frac{{(x - 3)}^{2}}{{(x - 3)}^{2}}$

Etapa 3.6.2

Reescreva a expressão.

$1$