Cálculo Exemplos

$f (x) = 10^{x \cos (x)}$

Etapa 1

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = 10^{x}$ e $g (x) = x \cos (x)$ .

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Etapa 1.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u$ como $x \cos (x)$ .

$\frac{d}{d u} [10^{u}] \frac{d}{d x} [x \cos (x)]$

Etapa 1.2

Diferencie usando a regra exponencial, que determina que $\frac{d}{d u} [a^{u}]$ é $a^{u} \ln (a)$ , em que $a$ = $10$ .

$10^{u} \ln (10) \frac{d}{d x} [x \cos (x)]$

Etapa 1.3

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $x \cos (x)$ .

$10^{x \cos (x)} \ln (10) \frac{d}{d x} [x \cos (x)]$

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 $f (x) = x$ e $g (x) = \cos (x)$ .

$10^{x \cos (x)} \ln (10) (x \frac{d}{d x} [\cos (x)] + \cos (x) \frac{d}{d x} [x])$

Etapa 3

A derivada de $\cos (x)$ em relação a $x$ é $- \sin (x)$ .

$10^{x \cos (x)} \ln (10) (x (- \sin (x)) + \cos (x) \frac{d}{d x} [x])$

Etapa 4

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências.

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Etapa 4.1

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

$10^{x \cos (x)} \ln (10) (x (- \sin (x)) + \cos (x) \cdot 1)$

Etapa 4.2

Multiplique $\cos (x)$ por $1$ .

$10^{x \cos (x)} \ln (10) (x (- \sin (x)) + \cos (x))$

Etapa 5

Simplifique.

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Etapa 5.1

Aplique a propriedade distributiva.

$10^{x \cos (x)} \ln (10) (x (- \sin (x))) + 10^{x \cos (x)} \ln (10) \cos (x)$

Etapa 5.2

Reordene os termos.

$- 10^{x \cos (x)} x \sin (x) \ln (10) + 10^{x \cos (x)} \cos (x) \ln (10)$