Cálculo Exemplos

$y = \frac{2 \ln (x + 3)}{x^{2}}$

Etapa 1

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

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

Etapa 2

Diferencie usando a regra do quociente, que determina que $\frac{d}{d x} [\frac{f (x)}{g (x)}]$ é $\frac{g (x) \frac{d}{d x} [f (x)] - f (x) \frac{d}{d x} [g (x)]}{{g (x)}^{2}}$ , em que $f (x) = \ln (x + 3)$ e $g (x) = x^{2}$ .

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

Etapa 3

Multiplique os expoentes em ${(x^{2})}^{2}$ .

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Etapa 3.1

Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

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

Etapa 3.2

Multiplique $2$ por $2$ .

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

Etapa 4

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 $g (x) = x + 3$ .

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Etapa 4.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u$ como $x + 3$ .

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

Etapa 4.2

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

$2 \frac{x^{2} (\frac{1}{u} \frac{d}{d x} [x + 3]) - \ln (x + 3) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}}$

Etapa 4.3

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $x + 3$ .

$2 \frac{x^{2} (\frac{1}{x + 3} \frac{d}{d x} [x + 3]) - \ln (x + 3) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}}$

Etapa 5

Diferencie.

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Etapa 5.1

Combine $\frac{1}{x + 3}$ e $x^{2}$ .

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

Etapa 5.2

De acordo com a regra da soma, a derivada de $x + 3$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [3]$ .

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

Etapa 5.3

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

$2 \frac{\frac{x^{2}}{x + 3} (1 + \frac{d}{d x} [3]) - \ln (x + 3) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}}$

Etapa 5.4

Como $3$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $3$ em relação a $x$ é $0$ .

$2 \frac{\frac{x^{2}}{x + 3} (1 + 0) - \ln (x + 3) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}}$

Etapa 5.5

Simplifique a expressão.

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Etapa 5.5.1

Some $1$ e $0$ .

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

Etapa 5.5.2

Multiplique $\frac{x^{2}}{x + 3}$ por $1$ .

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

Etapa 6

Multiplique $\frac{\frac{x^{2}}{x + 3} - \ln (x + 3) \frac{d}{d x} [x^{2}]}{x^{4}}$ por $\frac{x + 3}{x + 3}$ .

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

Etapa 7

Simplifique os termos.

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Etapa 7.1

Combine.

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

Etapa 7.2

Aplique a propriedade distributiva.

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

Etapa 7.3

Cancele o fator comum de $x + 3$ .

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Etapa 7.3.1

Cancele o fator comum.

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

Etapa 7.3.2

Reescreva a expressão.

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

Etapa 8

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

$2 \frac{x^{2} + (x + 3) (- \ln (x + 3) (2 x))}{(x + 3) x^{4}}$

Etapa 9

Combine frações.

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Etapa 9.1

Multiplique $2$ por $- 1$ .

$2 \frac{x^{2} + (x + 3) (- 2 \ln (x + 3) x)}{(x + 3) x^{4}}$

Etapa 9.2

Combine $2$ e $\frac{x^{2} + (x + 3) (- 2 \ln (x + 3) x)}{(x + 3) x^{4}}$ .

$\frac{2 (x^{2} + (x + 3) (- 2 \ln (x + 3) x))}{(x + 3) x^{4}}$

Etapa 10

Simplifique.

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Etapa 10.1

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{2 x^{2} + 2 ((x + 3) (- 2 \ln (x + 3) x))}{(x + 3) x^{4}}$

Etapa 10.2

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{2 x^{2} + 2 ((x + 3) (- 2 \ln (x + 3) x))}{x \cdot x^{4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.3

Simplifique o numerador.

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Etapa 10.3.1

Simplifique cada termo.

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Etapa 10.3.1.1

Simplifique $- 2 \ln (x + 3)$ movendo $2$ para dentro do logaritmo.

$\frac{2 x^{2} + 2 ((x + 3) (- \ln ({(x + 3)}^{2}) x))}{x \cdot x^{4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.3.1.2

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{2 x^{2} + 2 (x (- \ln ({(x + 3)}^{2}) x) + 3 (- \ln ({(x + 3)}^{2}) x))}{x \cdot x^{4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.3.1.3

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$\frac{2 x^{2} + 2 (- x (\ln ({(x + 3)}^{2}) x) + 3 (- \ln ({(x + 3)}^{2}) x))}{x \cdot x^{4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.3.1.4

Multiplique $3 (- \ln ({(x + 3)}^{2}) x)$ .

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Etapa 10.3.1.4.1

Multiplique $- 1$ por $3$ .

$\frac{2 x^{2} + 2 (- x (\ln ({(x + 3)}^{2}) x) - 3 (\ln ({(x + 3)}^{2}) x))}{x \cdot x^{4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.3.1.4.2

Reordene $\ln ({(x + 3)}^{2})$ e $- 3$ .

$\frac{2 x^{2} + 2 (- x (\ln ({(x + 3)}^{2}) x) - 3 \cdot \ln ({(x + 3)}^{2}) x)}{x \cdot x^{4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.3.1.4.3

Simplifique $- 3 \cdot \ln ({(x + 3)}^{2})$ movendo $3$ para dentro do logaritmo.

$\frac{2 x^{2} + 2 (- x (\ln ({(x + 3)}^{2}) x) - \ln ({({(x + 3)}^{2})}^{3}) x)}{x \cdot x^{4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.3.1.5

Simplifique cada termo.

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Etapa 10.3.1.5.1

Multiplique $x$ por $x$ somando os expoentes.

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Etapa 10.3.1.5.1.1

Mova $x$ .

$\frac{2 x^{2} + 2 (- (x \cdot x) \ln ({(x + 3)}^{2}) - \ln ({({(x + 3)}^{2})}^{3}) x)}{x \cdot x^{4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.3.1.5.1.2

Multiplique $x$ por $x$ .

$\frac{2 x^{2} + 2 (- x^{2} \ln ({(x + 3)}^{2}) - \ln ({({(x + 3)}^{2})}^{3}) x)}{x \cdot x^{4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.3.1.5.2

Multiplique os expoentes em ${({(x + 3)}^{2})}^{3}$ .

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Etapa 10.3.1.5.2.1

Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\frac{2 x^{2} + 2 (- x^{2} \ln ({(x + 3)}^{2}) - \ln ({(x + 3)}^{2 \cdot 3}) x)}{x \cdot x^{4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.3.1.5.2.2

Multiplique $2$ por $3$ .

$\frac{2 x^{2} + 2 (- x^{2} \ln ({(x + 3)}^{2}) - \ln ({(x + 3)}^{6}) x)}{x \cdot x^{4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.3.1.6

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{2 x^{2} + 2 (- x^{2} \ln ({(x + 3)}^{2})) + 2 (- \ln ({(x + 3)}^{6}) x)}{x \cdot x^{4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.3.1.7

Multiplique $2 (- x^{2} \ln ({(x + 3)}^{2}))$ .

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Etapa 10.3.1.7.1

Multiplique $- 1$ por $2$ .

$\frac{2 x^{2} - 2 (x^{2} \ln ({(x + 3)}^{2})) + 2 (- \ln ({(x + 3)}^{6}) x)}{x \cdot x^{4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.3.1.7.2

Simplifique $- 2 \ln ({(x + 3)}^{2})$ movendo $2$ para dentro do logaritmo.

$\frac{2 x^{2} + x^{2} (- \ln ({({(x + 3)}^{2})}^{2})) + 2 (- \ln ({(x + 3)}^{6}) x)}{x \cdot x^{4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.3.1.8

Multiplique $2 (- \ln ({(x + 3)}^{6}) x)$ .

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Etapa 10.3.1.8.1

Multiplique $- 1$ por $2$ .

$\frac{2 x^{2} + x^{2} (- \ln ({({(x + 3)}^{2})}^{2})) - 2 (\ln ({(x + 3)}^{6}) x)}{x \cdot x^{4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.3.1.8.2

Reordene $\ln ({(x + 3)}^{6})$ e $- 2$ .

$\frac{2 x^{2} + x^{2} (- \ln ({({(x + 3)}^{2})}^{2})) - 2 \cdot \ln ({(x + 3)}^{6}) x}{x \cdot x^{4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.3.1.8.3

Simplifique $- 2 \cdot \ln ({(x + 3)}^{6})$ movendo $2$ para dentro do logaritmo.

$\frac{2 x^{2} + x^{2} (- \ln ({({(x + 3)}^{2})}^{2})) - \ln ({({(x + 3)}^{6})}^{2}) x}{x \cdot x^{4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.3.1.9

Simplifique cada termo.

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Etapa 10.3.1.9.1

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$\frac{2 x^{2} - x^{2} \ln ({({(x + 3)}^{2})}^{2}) - \ln ({({(x + 3)}^{6})}^{2}) x}{x \cdot x^{4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.3.1.9.2

Multiplique os expoentes em ${({(x + 3)}^{2})}^{2}$ .

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Etapa 10.3.1.9.2.1

Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\frac{2 x^{2} - x^{2} \ln ({(x + 3)}^{2 \cdot 2}) - \ln ({({(x + 3)}^{6})}^{2}) x}{x \cdot x^{4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.3.1.9.2.2

Multiplique $2$ por $2$ .

$\frac{2 x^{2} - x^{2} \ln ({(x + 3)}^{4}) - \ln ({({(x + 3)}^{6})}^{2}) x}{x \cdot x^{4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.3.1.9.3

Multiplique os expoentes em ${({(x + 3)}^{6})}^{2}$ .

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Etapa 10.3.1.9.3.1

Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\frac{2 x^{2} - x^{2} \ln ({(x + 3)}^{4}) - \ln ({(x + 3)}^{6 \cdot 2}) x}{x \cdot x^{4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.3.1.9.3.2

Multiplique $6$ por $2$ .

$\frac{2 x^{2} - x^{2} \ln ({(x + 3)}^{4}) - \ln ({(x + 3)}^{12}) x}{x \cdot x^{4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.3.2

Reordene os fatores em $2 x^{2} - x^{2} \ln ({(x + 3)}^{4}) - \ln ({(x + 3)}^{12}) x$ .

$\frac{2 x^{2} - x^{2} \ln ({(x + 3)}^{4}) - x \ln ({(x + 3)}^{12})}{x \cdot x^{4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.4

Multiplique $x$ por $x^{4}$ somando os expoentes.

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Etapa 10.4.1

Multiplique $x$ por $x^{4}$ .

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Etapa 10.4.1.1

Eleve $x$ à potência de $1$ .

$\frac{2 x^{2} - x^{2} \ln ({(x + 3)}^{4}) - x \ln ({(x + 3)}^{12})}{x^{1} x^{4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.4.1.2

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

$\frac{2 x^{2} - x^{2} \ln ({(x + 3)}^{4}) - x \ln ({(x + 3)}^{12})}{x^{1 + 4} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.4.2

Some $1$ e $4$ .

$\frac{2 x^{2} - x^{2} \ln ({(x + 3)}^{4}) - x \ln ({(x + 3)}^{12})}{x^{5} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.5

Fatore $x$ de $2 x^{2} - x^{2} \ln ({(x + 3)}^{4}) - x \ln ({(x + 3)}^{12})$ .

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Etapa 10.5.1

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

$\frac{x (2 x) - x^{2} \ln ({(x + 3)}^{4}) - x \ln ({(x + 3)}^{12})}{x^{5} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.5.2

Fatore $x$ de $- x^{2} \ln ({(x + 3)}^{4})$ .

$\frac{x (2 x) + x (- x \ln ({(x + 3)}^{4})) - x \ln ({(x + 3)}^{12})}{x^{5} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.5.3

Fatore $x$ de $- x \ln ({(x + 3)}^{12})$ .

$\frac{x (2 x) + x (- x \ln ({(x + 3)}^{4})) + x (- \ln ({(x + 3)}^{12}))}{x^{5} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.5.4

Fatore $x$ de $x (2 x) + x (- x \ln ({(x + 3)}^{4}))$ .

$\frac{x (2 x - x \ln ({(x + 3)}^{4})) + x (- \ln ({(x + 3)}^{12}))}{x^{5} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.5.5

Fatore $x$ de $x (2 x - x \ln ({(x + 3)}^{4})) + x (- \ln ({(x + 3)}^{12}))$ .

$\frac{x (2 x - x \ln ({(x + 3)}^{4}) - \ln ({(x + 3)}^{12}))}{x^{5} + 3 x^{4}}$

Etapa 10.6

Fatore $x^{4}$ de $x^{5} + 3 x^{4}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 10.6.1

Fatore $x^{4}$ de $x^{5}$ .

$\frac{x (2 x - x \ln ({(x + 3)}^{4}) - \ln ({(x + 3)}^{12}))}{x^{4} x + 3 x^{4}}$

Etapa 10.6.2

Fatore $x^{4}$ de $3 x^{4}$ .

$\frac{x (2 x - x \ln ({(x + 3)}^{4}) - \ln ({(x + 3)}^{12}))}{x^{4} x + x^{4} \cdot 3}$

Etapa 10.6.3

Fatore $x^{4}$ de $x^{4} x + x^{4} \cdot 3$ .

$\frac{x (2 x - x \ln ({(x + 3)}^{4}) - \ln ({(x + 3)}^{12}))}{x^{4} (x + 3)}$

Etapa 10.7

Expanda $\ln ({(x + 3)}^{4})$ movendo $4$ para fora do logaritmo.

$\frac{x (2 x - x (4 \ln (x + 3)) - \ln ({(x + 3)}^{12}))}{x^{4} (x + 3)}$

Etapa 10.8

Expanda $\ln ({(x + 3)}^{12})$ movendo $12$ para fora do logaritmo.

$\frac{x (2 x - x (4 \ln (x + 3)) - (12 \ln (x + 3)))}{x^{4} (x + 3)}$

Etapa 10.9

Cancele os fatores comuns.

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Etapa 10.9.1

Fatore $x$ de $x^{4} (x + 3)$ .

$\frac{x (2 x - x (4 \ln (x + 3)) - (12 \ln (x + 3)))}{x (x^{3} (x + 3))}$

Etapa 10.9.2

Cancele o fator comum.

$\frac{x (2 x - x (4 \ln (x + 3)) - (12 \ln (x + 3)))}{x (x^{3} (x + 3))}$

Etapa 10.9.3

Reescreva a expressão.

$\frac{2 x - x (4 \ln (x + 3)) - (12 \ln (x + 3))}{x^{3} (x + 3)}$

Etapa 10.10

Simplifique o numerador.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 10.10.1

Multiplique $4$ por $- 1$ .

$\frac{2 x - 4 x \ln (x + 3) - 1 \cdot 12 \ln (x + 3)}{x^{3} (x + 3)}$

Etapa 10.10.2

Multiplique $- 1$ por $12$ .

$\frac{2 x - 4 x \ln (x + 3) - 12 \ln (x + 3)}{x^{3} (x + 3)}$

Etapa 10.10.3

Fatore $2$ de $2 x - 4 x \ln (x + 3) - 12 \ln (x + 3)$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 10.10.3.1

Fatore $2$ de $2 x$ .

$\frac{2 (x) - 4 x \ln (x + 3) - 12 \ln (x + 3)}{x^{3} (x + 3)}$

Etapa 10.10.3.2

Fatore $2$ de $- 4 x \ln (x + 3)$ .

$\frac{2 (x) + 2 (- 2 x \ln (x + 3)) - 12 \ln (x + 3)}{x^{3} (x + 3)}$

Etapa 10.10.3.3

Fatore $2$ de $- 12 \ln (x + 3)$ .

$\frac{2 (x) + 2 (- 2 x \ln (x + 3)) + 2 (- 6 \ln (x + 3))}{x^{3} (x + 3)}$

Etapa 10.10.3.4

Fatore $2$ de $2 (x) + 2 (- 2 x \ln (x + 3))$ .

$\frac{2 (x - 2 x \ln (x + 3)) + 2 (- 6 \ln (x + 3))}{x^{3} (x + 3)}$

Etapa 10.10.3.5

Fatore $2$ de $2 (x - 2 x \ln (x + 3)) + 2 (- 6 \ln (x + 3))$ .

$\frac{2 (x - 2 x \ln (x + 3) - 6 \ln (x + 3))}{x^{3} (x + 3)}$