Cálculo Exemplos

$f (x) = 6 x^{2} \ln (7 x^{3} + 10 x^{2})$

Etapa 1

Como $6$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $6 x^{2} \ln (7 x^{3} + 10 x^{2})$ em relação a $x$ é $6 \frac{d}{d x} [x^{2} \ln (7 x^{3} + 10 x^{2})]$ .

$6 \frac{d}{d x} [x^{2} \ln (7 x^{3} + 10 x^{2})]$

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 $f (x) = x^{2}$ e $g (x) = \ln (7 x^{3} + 10 x^{2})$ .

$6 (x^{2} \frac{d}{d x} [\ln (7 x^{3} + 10 x^{2})] + \ln (7 x^{3} + 10 x^{2}) \frac{d}{d x} [x^{2}])$

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 $f (x) = \ln (x)$ e $g (x) = 7 x^{3} + 10 x^{2}$ .

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Etapa 3.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u$ como $7 x^{3} + 10 x^{2}$ .

$6 (x^{2} (\frac{d}{d u} [\ln (u)] \frac{d}{d x} [7 x^{3} + 10 x^{2}]) + \ln (7 x^{3} + 10 x^{2}) \frac{d}{d x} [x^{2}])$

Etapa 3.2

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

$6 (x^{2} (\frac{1}{u} \frac{d}{d x} [7 x^{3} + 10 x^{2}]) + \ln (7 x^{3} + 10 x^{2}) \frac{d}{d x} [x^{2}])$

Etapa 3.3

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $7 x^{3} + 10 x^{2}$ .

$6 (x^{2} (\frac{1}{7 x^{3} + 10 x^{2}} \frac{d}{d x} [7 x^{3} + 10 x^{2}]) + \ln (7 x^{3} + 10 x^{2}) \frac{d}{d x} [x^{2}])$

Etapa 4

Diferencie.

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Etapa 4.1

Combine $\frac{1}{7 x^{3} + 10 x^{2}}$ e $x^{2}$ .

$6 (\frac{x^{2}}{7 x^{3} + 10 x^{2}} \frac{d}{d x} [7 x^{3} + 10 x^{2}] + \ln (7 x^{3} + 10 x^{2}) \frac{d}{d x} [x^{2}])$

Etapa 4.2

De acordo com a regra da soma, a derivada de $7 x^{3} + 10 x^{2}$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [7 x^{3}] + \frac{d}{d x} [10 x^{2}]$ .

$6 (\frac{x^{2}}{7 x^{3} + 10 x^{2}} (\frac{d}{d x} [7 x^{3}] + \frac{d}{d x} [10 x^{2}]) + \ln (7 x^{3} + 10 x^{2}) \frac{d}{d x} [x^{2}])$

Etapa 4.3

Como $7$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $7 x^{3}$ em relação a $x$ é $7 \frac{d}{d x} [x^{3}]$ .

$6 (\frac{x^{2}}{7 x^{3} + 10 x^{2}} (7 \frac{d}{d x} [x^{3}] + \frac{d}{d x} [10 x^{2}]) + \ln (7 x^{3} + 10 x^{2}) \frac{d}{d x} [x^{2}])$

Etapa 4.4

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

$6 (\frac{x^{2}}{7 x^{3} + 10 x^{2}} (7 (3 x^{2}) + \frac{d}{d x} [10 x^{2}]) + \ln (7 x^{3} + 10 x^{2}) \frac{d}{d x} [x^{2}])$

Etapa 4.5

Multiplique $3$ por $7$ .

$6 (\frac{x^{2}}{7 x^{3} + 10 x^{2}} (21 x^{2} + \frac{d}{d x} [10 x^{2}]) + \ln (7 x^{3} + 10 x^{2}) \frac{d}{d x} [x^{2}])$

Etapa 4.6

Como $10$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $10 x^{2}$ em relação a $x$ é $10 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$6 (\frac{x^{2}}{7 x^{3} + 10 x^{2}} (21 x^{2} + 10 \frac{d}{d x} [x^{2}]) + \ln (7 x^{3} + 10 x^{2}) \frac{d}{d x} [x^{2}])$

Etapa 4.7

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

$6 (\frac{x^{2}}{7 x^{3} + 10 x^{2}} (21 x^{2} + 10 (2 x)) + \ln (7 x^{3} + 10 x^{2}) \frac{d}{d x} [x^{2}])$

Etapa 4.8

Multiplique $2$ por $10$ .

$6 (\frac{x^{2}}{7 x^{3} + 10 x^{2}} (21 x^{2} + 20 x) + \ln (7 x^{3} + 10 x^{2}) \frac{d}{d x} [x^{2}])$

Etapa 4.9

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

$6 (\frac{x^{2}}{7 x^{3} + 10 x^{2}} (21 x^{2} + 20 x) + \ln (7 x^{3} + 10 x^{2}) (2 x))$

Etapa 5

Simplifique.

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Etapa 5.1

Aplique a propriedade distributiva.

$6 (\frac{x^{2}}{7 x^{3} + 10 x^{2}} (21 x^{2} + 20 x)) + 6 (\ln (7 x^{3} + 10 x^{2}) (2 x))$

Etapa 5.2

Combine os termos.

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Etapa 5.2.1

Combine $\frac{x^{2}}{7 x^{3} + 10 x^{2}}$ e $6$ .

$\frac{x^{2} \cdot 6}{7 x^{3} + 10 x^{2}} (21 x^{2} + 20 x) + 6 (\ln (7 x^{3} + 10 x^{2}) (2 x))$

Etapa 5.2.2

Mova $6$ para a esquerda de $x^{2}$ .

$\frac{6 \cdot x^{2}}{7 x^{3} + 10 x^{2}} (21 x^{2} + 20 x) + 6 (\ln (7 x^{3} + 10 x^{2}) (2 x))$

Etapa 5.2.3

Multiplique $2$ por $6$ .

$\frac{6 x^{2}}{7 x^{3} + 10 x^{2}} (21 x^{2} + 20 x) + 12 \ln (7 x^{3} + 10 x^{2}) x$

Etapa 5.3

Reordene os termos.

$(21 x^{2} + 20 x) \frac{6 x^{2}}{7 x^{3} + 10 x^{2}} + 12 x \ln (7 x^{3} + 10 x^{2})$