Cálculo Exemplos

$f (t) = \frac{\sqrt{2 t + 1}}{{(t + 1)}^{3}}$

Etapa 1

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

$\frac{d}{d t} [\frac{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(t + 1)}^{3}}]$

Etapa 2

Diferencie usando a regra do quociente, que determina que $\frac{d}{d t} [\frac{f (t)}{g (t)}]$ é $\frac{g (t) \frac{d}{d t} [f (t)] - f (t) \frac{d}{d t} [g (t)]}{{g (t)}^{2}}$ , em que $f (t) = {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}$ e $g (t) = {(t + 1)}^{3}$ .

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

Etapa 3

Multiplique os expoentes em ${({(t + 1)}^{3})}^{2}$ .

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Etapa 3.1

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

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

Etapa 3.2

Multiplique $3$ por $2$ .

$\frac{{(t + 1)}^{3} \frac{d}{d t} [{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}] - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$

Etapa 4

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 $g (t) = 2 t + 1$ .

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Etapa 4.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{1}$ como $2 t + 1$ .

$\frac{{(t + 1)}^{3} (\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d t} [2 t + 1]) - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$

Etapa 4.2

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

$\frac{{(t + 1)}^{3} (\frac{1}{2} {u_{1}}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d t} [2 t + 1]) - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$

Etapa 4.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{1}$ por $2 t + 1$ .

$\frac{{(t + 1)}^{3} (\frac{1}{2} {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d t} [2 t + 1]) - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$

Etapa 5

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

$\frac{{(t + 1)}^{3} (\frac{1}{2} {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} \frac{d}{d t} [2 t + 1]) - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$

Etapa 6

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

$\frac{{(t + 1)}^{3} (\frac{1}{2} {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d t} [2 t + 1]) - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$

Etapa 7

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$\frac{{(t + 1)}^{3} (\frac{1}{2} {(2 t + 1)}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d t} [2 t + 1]) - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$

Etapa 8

Simplifique o numerador.

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Etapa 8.1

Multiplique $- 1$ por $2$ .

$\frac{{(t + 1)}^{3} (\frac{1}{2} {(2 t + 1)}^{\frac{1 - 2}{2}} \frac{d}{d t} [2 t + 1]) - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$

Etapa 8.2

Subtraia $2$ de $1$ .

$\frac{{(t + 1)}^{3} (\frac{1}{2} {(2 t + 1)}^{\frac{- 1}{2}} \frac{d}{d t} [2 t + 1]) - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$

Etapa 9

Combine frações.

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Etapa 9.1

Mova o número negativo para a frente da fração.

$\frac{{(t + 1)}^{3} (\frac{1}{2} {(2 t + 1)}^{- \frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [2 t + 1]) - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$

Etapa 9.2

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

$\frac{{(t + 1)}^{3} (\frac{{(2 t + 1)}^{- \frac{1}{2}}}{2} \frac{d}{d t} [2 t + 1]) - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$

Etapa 9.3

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

$\frac{{(t + 1)}^{3} (\frac{1}{2 {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d t} [2 t + 1]) - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$

Etapa 9.4

Combine $\frac{1}{2 {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}}$ e ${(t + 1)}^{3}$ .

$\frac{\frac{{(t + 1)}^{3}}{2 {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d t} [2 t + 1] - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$

Etapa 10

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

$\frac{\frac{{(t + 1)}^{3}}{2 {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}} (\frac{d}{d t} [2 t] + \frac{d}{d t} [1]) - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$

Etapa 11

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

$\frac{\frac{{(t + 1)}^{3}}{2 {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}} (2 \frac{d}{d t} [t] + \frac{d}{d t} [1]) - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$

Etapa 12

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

$\frac{\frac{{(t + 1)}^{3}}{2 {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}} (2 \cdot 1 + \frac{d}{d t} [1]) - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$

Etapa 13

Multiplique $2$ por $1$ .

$\frac{\frac{{(t + 1)}^{3}}{2 {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}} (2 + \frac{d}{d t} [1]) - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$

Etapa 14

Como $1$ é constante em relação a $t$ , a derivada de $1$ em relação a $t$ é $0$ .

$\frac{\frac{{(t + 1)}^{3}}{2 {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}} (2 + 0) - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$

Etapa 15

Simplifique os termos.

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Etapa 15.1

Some $2$ e $0$ .

$\frac{\frac{{(t + 1)}^{3}}{2 {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}} \cdot 2 - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$

Etapa 15.2

Combine $\frac{{(t + 1)}^{3}}{2 {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}}$ e $2$ .

$\frac{\frac{{(t + 1)}^{3} \cdot 2}{2 {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}} - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$

Etapa 15.3

Mova $2$ para a esquerda de ${(t + 1)}^{3}$ .

$\frac{\frac{2 \cdot {(t + 1)}^{3}}{2 {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}} - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$

Etapa 15.4

Cancele o fator comum.

$\frac{\frac{2 {(t + 1)}^{3}}{2 {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}} - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$

Etapa 15.5

Reescreva a expressão.

$\frac{\frac{{(t + 1)}^{3}}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}} - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$

Etapa 16

Multiplique $\frac{\frac{{(t + 1)}^{3}}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}} - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$ por $\frac{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}}$ .

$\frac{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{\frac{{(t + 1)}^{3}}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}} - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}]}{{(t + 1)}^{6}}$

Etapa 17

Combine.

$\frac{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} (\frac{{(t + 1)}^{3}}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}} - {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}])}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 18

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{{(t + 1)}^{3}}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}} + {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} (- {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}])}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 19

Cancele o fator comum de ${(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}$ .

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Etapa 19.1

Cancele o fator comum.

Etapa 19.2

Reescreva a expressão.

$\frac{{(t + 1)}^{3} + {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} (- {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}])}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 20

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

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Etapa 20.1

Mova ${(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{{(t + 1)}^{3} + {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} (- \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}])}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 20.2

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

$\frac{{(t + 1)}^{3} + {(2 t + 1)}^{\frac{1}{2} + \frac{1}{2}} (- \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}])}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 20.3

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$\frac{{(t + 1)}^{3} + {(2 t + 1)}^{\frac{1 + 1}{2}} (- \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}])}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 20.4

Some $1$ e $1$ .

$\frac{{(t + 1)}^{3} + {(2 t + 1)}^{\frac{2}{2}} (- \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}])}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 20.5

Divida $2$ por $2$ .

$\frac{{(t + 1)}^{3} + {(2 t + 1)}^{1} (- \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}])}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 21

Simplifique ${(2 t + 1)}^{1} (- \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}])$ .

$\frac{{(t + 1)}^{3} + (2 t + 1) (- \frac{d}{d t} [{(t + 1)}^{3}])}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 22

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d t} [f (g (t))]$ é $f' (g (t)) g' (t)$ , em que $f (t) = t^{3}$ e $g (t) = t + 1$ .

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Etapa 22.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{2}$ como $t + 1$ .

$\frac{{(t + 1)}^{3} + (2 t + 1) (- (\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{3}] \frac{d}{d t} [t + 1]))}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 22.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{n}]$ é $n {u_{2}}^{n - 1}$ , em que $n = 3$ .

$\frac{{(t + 1)}^{3} + (2 t + 1) (- (3 {u_{2}}^{2} \frac{d}{d t} [t + 1]))}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 22.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{2}$ por $t + 1$ .

$\frac{{(t + 1)}^{3} + (2 t + 1) (- (3 {(t + 1)}^{2} \frac{d}{d t} [t + 1]))}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 23

Diferencie.

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Etapa 23.1

Multiplique $3$ por $- 1$ .

$\frac{{(t + 1)}^{3} + (2 t + 1) (- 3 ({(t + 1)}^{2} \frac{d}{d t} [t + 1]))}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 23.2

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

$\frac{{(t + 1)}^{3} + (2 t + 1) (- 3 {(t + 1)}^{2} (\frac{d}{d t} [t] + \frac{d}{d t} [1]))}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 23.3

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

$\frac{{(t + 1)}^{3} + (2 t + 1) (- 3 {(t + 1)}^{2} (1 + \frac{d}{d t} [1]))}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 23.4

Como $1$ é constante em relação a $t$ , a derivada de $1$ em relação a $t$ é $0$ .

$\frac{{(t + 1)}^{3} + (2 t + 1) (- 3 {(t + 1)}^{2} (1 + 0))}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 23.5

Simplifique a expressão.

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Etapa 23.5.1

Some $1$ e $0$ .

$\frac{{(t + 1)}^{3} + (2 t + 1) (- 3 {(t + 1)}^{2} \cdot 1)}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 23.5.2

Multiplique $- 3$ por $1$ .

$\frac{{(t + 1)}^{3} + (2 t + 1) (- 3 {(t + 1)}^{2})}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 24

Simplifique.

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Etapa 24.1

Simplifique o numerador.

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Etapa 24.1.1

Fatore ${(t + 1)}^{2}$ de ${(t + 1)}^{3} + (2 t + 1) (- 3 {(t + 1)}^{2})$ .

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Etapa 24.1.1.1

Fatore ${(t + 1)}^{2}$ de ${(t + 1)}^{3}$ .

$\frac{{(t + 1)}^{2} (t + 1) + (2 t + 1) (- 3 {(t + 1)}^{2})}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 24.1.1.2

Fatore ${(t + 1)}^{2}$ de $(2 t + 1) (- 3 {(t + 1)}^{2})$ .

$\frac{{(t + 1)}^{2} (t + 1) + {(t + 1)}^{2} ((2 t + 1) \cdot (- 3))}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 24.1.1.3

Fatore ${(t + 1)}^{2}$ de ${(t + 1)}^{2} (t + 1) + {(t + 1)}^{2} ((2 t + 1) \cdot (- 3))$ .

$\frac{{(t + 1)}^{2} (t + 1 + (2 t + 1) \cdot (- 3))}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 24.1.2

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{{(t + 1)}^{2} (t + 1 + 2 t \cdot - 3 + 1 \cdot - 3)}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 24.1.3

Multiplique $- 3$ por $2$ .

$\frac{{(t + 1)}^{2} (t + 1 - 6 t + 1 \cdot - 3)}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 24.1.4

Multiplique $- 3$ por $1$ .

$\frac{{(t + 1)}^{2} (t + 1 - 6 t - 3)}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 24.1.5

Subtraia $6 t$ de $t$ .

$\frac{{(t + 1)}^{2} (- 5 t + 1 - 3)}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 24.1.6

Subtraia $3$ de $1$ .

$\frac{{(t + 1)}^{2} (- 5 t - 2)}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}}$

Etapa 24.2

Cancele os fatores comuns.

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Etapa 24.2.1

Fatore ${(t + 1)}^{2}$ de ${(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{6}$ .

$\frac{{(t + 1)}^{2} (- 5 t - 2)}{{(t + 1)}^{2} ({(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{4})}$

Etapa 24.2.2

Cancele o fator comum.

$\frac{{(t + 1)}^{2} (- 5 t - 2)}{{(t + 1)}^{2} ({(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{4})}$

Etapa 24.2.3

Reescreva a expressão.

$\frac{- 5 t - 2}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{4}}$

Etapa 24.3

Fatore $- 1$ de $- 5 t$ .

$\frac{- (5 t) - 2}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{4}}$

Etapa 24.4

Reescreva $- 2$ como $- 1 (2)$ .

$\frac{- (5 t) - 1 (2)}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{4}}$

Etapa 24.5

Fatore $- 1$ de $- (5 t) - 1 (2)$ .

$\frac{- (5 t + 2)}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{4}}$

Etapa 24.6

Reescreva $- (5 t + 2)$ como $- 1 (5 t + 2)$ .

$\frac{- 1 (5 t + 2)}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{4}}$

Etapa 24.7

Mova o número negativo para a frente da fração.

$- \frac{5 t + 2}{{(2 t + 1)}^{\frac{1}{2}} {(t + 1)}^{4}}$