Cálculo Exemplos

$y = 3 x e^{4 x^{2}}$

Etapa 1

Como $3$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $3 x e^{4 x^{2}}$ em relação a $x$ é $3 \frac{d}{d x} [x e^{4 x^{2}}]$ .

$3 \frac{d}{d x} [x e^{4 x^{2}}]$

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 $g (x) = e^{4 x^{2}}$ .

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

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 $f (x) = e^{x}$ e $g (x) = 4 x^{2}$ .

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Etapa 3.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u$ como $4 x^{2}$ .

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

Etapa 3.2

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

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

Etapa 3.3

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $4 x^{2}$ .

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

Etapa 4

Diferencie.

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Etapa 4.1

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

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

Etapa 4.2

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

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

Etapa 4.3

Multiplique $2$ por $4$ .

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

Etapa 5

Eleve $x$ à potência de $1$ .

$3 (x^{1} x (e^{4 x^{2}} \cdot (8)) + e^{4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Etapa 6

Eleve $x$ à potência de $1$ .

$3 (x^{1} x^{1} (e^{4 x^{2}} \cdot (8)) + e^{4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Etapa 7

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

$3 (x^{1 + 1} (e^{4 x^{2}} \cdot (8)) + e^{4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Etapa 8

Simplifique a expressão.

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Etapa 8.1

Some $1$ e $1$ .

$3 (x^{2} (e^{4 x^{2}} \cdot (8)) + e^{4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Etapa 8.2

Mova $8$ para a esquerda de $e^{4 x^{2}}$ .

$3 (x^{2} (8 \cdot e^{4 x^{2}}) + e^{4 x^{2}} \frac{d}{d x} [x])$

Etapa 9

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

$3 (x^{2} (8 e^{4 x^{2}}) + e^{4 x^{2}} \cdot 1)$

Etapa 10

Multiplique $e^{4 x^{2}}$ por $1$ .

$3 (x^{2} (8 e^{4 x^{2}}) + e^{4 x^{2}})$

Etapa 11

Simplifique.

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Etapa 11.1

Aplique a propriedade distributiva.

$3 (x^{2} (8 e^{4 x^{2}})) + 3 e^{4 x^{2}}$

Etapa 11.2

Multiplique $8$ por $3$ .

$24 x^{2} e^{4 x^{2}} + 3 e^{4 x^{2}}$

Etapa 11.3

Reordene os termos.

$24 e^{4 x^{2}} x^{2} + 3 e^{4 x^{2}}$

Etapa 11.4

Reordene os fatores em $24 e^{4 x^{2}} x^{2} + 3 e^{4 x^{2}}$ .

$24 x^{2} e^{4 x^{2}} + 3 e^{4 x^{2}}$