Cálculo Exemplos

$y = e^{4 \sqrt{x} + x^{2}}$

Etapa 1

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

$\frac{d}{d x} [e^{4 x^{\frac{1}{2}} + x^{2}}]$

Etapa 2

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 $g (x) = 4 x^{\frac{1}{2}} + x^{2}$ .

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Etapa 2.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u$ como $4 x^{\frac{1}{2}} + x^{2}$ .

$\frac{d}{d u} [e^{u}] \frac{d}{d x} [4 x^{\frac{1}{2}} + x^{2}]$

Etapa 2.2

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

$e^{u} \frac{d}{d x} [4 x^{\frac{1}{2}} + x^{2}]$

Etapa 2.3

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $4 x^{\frac{1}{2}} + x^{2}$ .

$e^{4 x^{\frac{1}{2}} + x^{2}} \frac{d}{d x} [4 x^{\frac{1}{2}} + x^{2}]$

Etapa 3

Diferencie.

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Etapa 3.1

De acordo com a regra da soma, a derivada de $4 x^{\frac{1}{2}} + x^{2}$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [4 x^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

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

Etapa 3.2

Como $4$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $4 x^{\frac{1}{2}}$ em relação a $x$ é $4 \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{2}}]$ .

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

Etapa 3.3

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

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

Etapa 4

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

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

Etapa 5

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

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

Etapa 6

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

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

Etapa 7

Simplifique o numerador.

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Etapa 7.1

Multiplique $- 1$ por $2$ .

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

Etapa 7.2

Subtraia $2$ de $1$ .

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

Etapa 8

Mova o número negativo para a frente da fração.

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

Etapa 9

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

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

Etapa 10

Combine $4$ e $\frac{x^{- \frac{1}{2}}}{2}$ .

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

Etapa 11

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

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

Etapa 12

Fatore $2$ de $4$ .

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

Etapa 13

Cancele os fatores comuns.

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Etapa 13.1

Fatore $2$ de $2 x^{\frac{1}{2}}$ .

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

Etapa 13.2

Cancele o fator comum.

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

Etapa 13.3

Reescreva a expressão.

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

Etapa 14

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

$e^{4 x^{\frac{1}{2}} + x^{2}} (\frac{2}{x^{\frac{1}{2}}} + 2 x)$