Cálculo Exemplos

$f (t) = t \sqrt{16 - t^{2}}$

Etapa 1

Use $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescrever $\sqrt{16 - t^{2}}$ como ${(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{d}{d t} [t {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}]$

Etapa 2

Diferencie usando a regra do produto, que determina que $\frac{d}{d t} [f (t) g (t)]$ é $f (t) \frac{d}{d t} [g (t)] + g (t) \frac{d}{d t} [f (t)]$ , em que $f (t) = t$ e $g (t) = {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$t \frac{d}{d t} [{(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}] + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 3

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d t} [f (g (t))]$ é $f' (g (t)) g' (t)$ , em que $f (t) = t^{\frac{1}{2}}$ e $g (t) = 16 - t^{2}$ .

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Etapa 3.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u$ como $16 - t^{2}$ .

$t (\frac{d}{d u} [u^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d t} [16 - t^{2}]) + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 3.2

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

$t (\frac{1}{2} u^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d t} [16 - t^{2}]) + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 3.3

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $16 - t^{2}$ .

$t (\frac{1}{2} {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d t} [16 - t^{2}]) + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 4

Para escrever $- 1$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{2}{2}$ .

$t (\frac{1}{2} {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} \frac{d}{d t} [16 - t^{2}]) + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 5

Combine $- 1$ e $\frac{2}{2}$ .

$t (\frac{1}{2} {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d t} [16 - t^{2}]) + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 6

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$t (\frac{1}{2} {(16 - t^{2})}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d t} [16 - t^{2}]) + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 7

Simplifique o numerador.

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Etapa 7.1

Multiplique $- 1$ por $2$ .

$t (\frac{1}{2} {(16 - t^{2})}^{\frac{1 - 2}{2}} \frac{d}{d t} [16 - t^{2}]) + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 7.2

Subtraia $2$ de $1$ .

$t (\frac{1}{2} {(16 - t^{2})}^{\frac{- 1}{2}} \frac{d}{d t} [16 - t^{2}]) + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 8

Combine frações.

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Etapa 8.1

Mova o número negativo para a frente da fração.

$t (\frac{1}{2} {(16 - t^{2})}^{- \frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [16 - t^{2}]) + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 8.2

Combine $\frac{1}{2}$ e ${(16 - t^{2})}^{- \frac{1}{2}}$ .

$t (\frac{{(16 - t^{2})}^{- \frac{1}{2}}}{2} \frac{d}{d t} [16 - t^{2}]) + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 8.3

Mova ${(16 - t^{2})}^{- \frac{1}{2}}$ para o denominador usando a regra do expoente negativo $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$t (\frac{1}{2 {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d t} [16 - t^{2}]) + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 8.4

Combine $\frac{1}{2 {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ e $t$ .

$\frac{t}{2 {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d t} [16 - t^{2}] + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 9

De acordo com a regra da soma, a derivada de $16 - t^{2}$ com relação a $t$ é $\frac{d}{d t} [16] + \frac{d}{d t} [- t^{2}]$ .

$\frac{t}{2 {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{d}{d t} [16] + \frac{d}{d t} [- t^{2}]) + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 10

Como $16$ é constante em relação a $t$ , a derivada de $16$ em relação a $t$ é $0$ .

$\frac{t}{2 {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}} (0 + \frac{d}{d t} [- t^{2}]) + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 11

Some $0$ e $\frac{d}{d t} [- t^{2}]$ .

$\frac{t}{2 {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d t} [- t^{2}] + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 12

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

$\frac{t}{2 {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}} (- \frac{d}{d t} [t^{2}]) + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 13

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

$\frac{t}{2 {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}} (- (2 t)) + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 14

Combine frações.

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Etapa 14.1

Multiplique $2$ por $- 1$ .

$\frac{t}{2 {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}} (- 2 t) + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 14.2

Combine $- 2$ e $\frac{t}{2 {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ .

$\frac{- 2 t}{2 {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}} t + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 14.3

Combine $\frac{- 2 t}{2 {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ e $t$ .

$\frac{- 2 t \cdot t}{2 {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 15

Eleve $t$ à potência de $1$ .

$\frac{- 2 (t^{1} t)}{2 {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 16

Eleve $t$ à potência de $1$ .

$\frac{- 2 (t^{1} t^{1})}{2 {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 17

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

$\frac{- 2 t^{1 + 1}}{2 {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 18

Some $1$ e $1$ .

$\frac{- 2 t^{2}}{2 {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 19

Fatore $2$ de $- 2 t^{2}$ .

$\frac{2 (- t^{2})}{2 {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 20

Cancele os fatores comuns.

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Etapa 20.1

Fatore $2$ de $2 {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{2 (- t^{2})}{2 ({(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}})} + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 20.2

Cancele o fator comum.

$\frac{2 (- t^{2})}{2 {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 20.3

Reescreva a expressão.

$\frac{- t^{2}}{{(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 21

Mova o número negativo para a frente da fração.

$- \frac{t^{2}}{{(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [t]$

Etapa 22

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

$- \frac{t^{2}}{{(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1$

Etapa 23

Multiplique ${(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}$ por $1$ .

$- \frac{t^{2}}{{(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}$

Etapa 24

Para escrever ${(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{{(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ .

$- \frac{t^{2}}{{(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}} + \frac{{(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 25

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$\frac{- t^{2} + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}} {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 26

Multiplique ${(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}$ por ${(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}$ somando os expoentes.

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Etapa 26.1

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

$\frac{- t^{2} + {(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2} + \frac{1}{2}}}{{(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 26.2

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$\frac{- t^{2} + {(16 - t^{2})}^{\frac{1 + 1}{2}}}{{(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 26.3

Some $1$ e $1$ .

$\frac{- t^{2} + {(16 - t^{2})}^{\frac{2}{2}}}{{(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 26.4

Divida $2$ por $2$ .

$\frac{- t^{2} + {(16 - t^{2})}^{1}}{{(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 27

Simplifique ${(16 - t^{2})}^{1}$ .

$\frac{- t^{2} + 16 - t^{2}}{{(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 28

Subtraia $t^{2}$ de $- t^{2}$ .

$\frac{- 2 t^{2} + 16}{{(16 - t^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 29

Reordene os termos.

$\frac{- 2 t^{2} + 16}{{(- t^{2} + 16)}^{\frac{1}{2}}}$