Cálculo Exemplos

$3 x^{2} \ln (2 x)$

Etapa 1

Como $3$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $3 x^{2} \ln (2 x)$ em relação a $x$ é $3 \frac{d}{d x} [x^{2} \ln (2 x)]$ .

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

Etapa 2

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

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

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 $f (x) = \ln (x)$ e $g (x) = 2 x$ .

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Etapa 3.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u$ como $2 x$ .

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

Etapa 3.2

A derivada de $\ln (u)$ em relação a $u$ é $\frac{1}{u}$ .

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

Etapa 3.3

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $2 x$ .

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

Etapa 4

Diferencie.

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Etapa 4.1

Combine $\frac{1}{2 x}$ e $x^{2}$ .

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

Etapa 4.2

Cancele o fator comum de $x^{2}$ e $x$ .

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Etapa 4.2.1

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

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

Etapa 4.2.2

Cancele os fatores comuns.

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Etapa 4.2.2.1

Fatore $x$ de $2 x$ .

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

Etapa 4.2.2.2

Cancele o fator comum.

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

Etapa 4.2.2.3

Reescreva a expressão.

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

Etapa 4.3

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

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

Etapa 4.4

Simplifique os termos.

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Etapa 4.4.1

Combine $2$ e $\frac{x}{2}$ .

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

Etapa 4.4.2

Cancele o fator comum de $2$ .

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Etapa 4.4.2.1

Cancele o fator comum.

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

Etapa 4.4.2.2

Divida $x$ por $1$ .

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

Etapa 4.5

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

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

Etapa 4.6

Multiplique $x$ por $1$ .

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

Etapa 4.7

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

$3 (x + \ln (2 x) (2 x))$

Etapa 5

Simplifique.

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Etapa 5.1

Aplique a propriedade distributiva.

$3 x + 3 (\ln (2 x) (2 x))$

Etapa 5.2

Multiplique $2$ por $3$ .

$3 x + 6 \ln (2 x) x$

Etapa 5.3

Reordene os termos.

$6 x \ln (2 x) + 3 x$