Cálculo Exemplos

Ermittle die Ableitung - d/dx y=(xsin(x))/(1+cos(x))
y=xsin(x)1+cos(x)
Etapa 1
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que ddx[f(x)g(x)] é g(x)ddx[f(x)]-f(x)ddx[g(x)]g(x)2, em que f(x)=xsin(x) e g(x)=1+cos(x).
(1+cos(x))ddx[xsin(x)]-xsin(x)ddx[1+cos(x)](1+cos(x))2
Etapa 2
Diferencie usando a regra do produto, que determina que ddx[f(x)g(x)] é f(x)ddx[g(x)]+g(x)ddx[f(x)], em que f(x)=x e g(x)=sin(x).
(1+cos(x))(xddx[sin(x)]+sin(x)ddx[x])-xsin(x)ddx[1+cos(x)](1+cos(x))2
Etapa 3
A derivada de sin(x) em relação a x é cos(x).
(1+cos(x))(xcos(x)+sin(x)ddx[x])-xsin(x)ddx[1+cos(x)](1+cos(x))2
Etapa 4
Diferencie.
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Etapa 4.1
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que ddx[xn] é nxn-1, em que n=1.
(1+cos(x))(xcos(x)+sin(x)1)-xsin(x)ddx[1+cos(x)](1+cos(x))2
Etapa 4.2
Multiplique sin(x) por 1.
(1+cos(x))(xcos(x)+sin(x))-xsin(x)ddx[1+cos(x)](1+cos(x))2
Etapa 4.3
De acordo com a regra da soma, a derivada de 1+cos(x) com relação a x é ddx[1]+ddx[cos(x)].
(1+cos(x))(xcos(x)+sin(x))-xsin(x)(ddx[1]+ddx[cos(x)])(1+cos(x))2
Etapa 4.4
Como 1 é constante em relação a x, a derivada de 1 em relação a x é 0.
(1+cos(x))(xcos(x)+sin(x))-xsin(x)(0+ddx[cos(x)])(1+cos(x))2
Etapa 4.5
Some 0 e ddx[cos(x)].
(1+cos(x))(xcos(x)+sin(x))-xsin(x)ddx[cos(x)](1+cos(x))2
(1+cos(x))(xcos(x)+sin(x))-xsin(x)ddx[cos(x)](1+cos(x))2
Etapa 5
A derivada de cos(x) em relação a x é -sin(x).
(1+cos(x))(xcos(x)+sin(x))-xsin(x)(-sin(x))(1+cos(x))2
Etapa 6
Multiplique.
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Etapa 6.1
Multiplique -1 por -1.
(1+cos(x))(xcos(x)+sin(x))+1xsin(x)sin(x)(1+cos(x))2
Etapa 6.2
Multiplique x por 1.
(1+cos(x))(xcos(x)+sin(x))+xsin(x)sin(x)(1+cos(x))2
(1+cos(x))(xcos(x)+sin(x))+xsin(x)sin(x)(1+cos(x))2
Etapa 7
Eleve sin(x) à potência de 1.
(1+cos(x))(xcos(x)+sin(x))+x(sin1(x)sin(x))(1+cos(x))2
Etapa 8
Eleve sin(x) à potência de 1.
(1+cos(x))(xcos(x)+sin(x))+x(sin1(x)sin1(x))(1+cos(x))2
Etapa 9
Use a regra da multiplicação de potências aman=am+n para combinar expoentes.
(1+cos(x))(xcos(x)+sin(x))+xsin(x)1+1(1+cos(x))2
Etapa 10
Some 1 e 1.
(1+cos(x))(xcos(x)+sin(x))+xsin2(x)(1+cos(x))2
Etapa 11
Simplifique.
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Etapa 11.1
Simplifique o numerador.
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Etapa 11.1.1
Simplifique cada termo.
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Etapa 11.1.1.1
Expanda (1+cos(x))(xcos(x)+sin(x)) usando o método FOIL.
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Etapa 11.1.1.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
1(xcos(x)+sin(x))+cos(x)(xcos(x)+sin(x))+xsin2(x)(1+cos(x))2
Etapa 11.1.1.1.2
Aplique a propriedade distributiva.
1(xcos(x))+1sin(x)+cos(x)(xcos(x)+sin(x))+xsin2(x)(1+cos(x))2
Etapa 11.1.1.1.3
Aplique a propriedade distributiva.
1(xcos(x))+1sin(x)+cos(x)(xcos(x))+cos(x)sin(x)+xsin2(x)(1+cos(x))2
1(xcos(x))+1sin(x)+cos(x)(xcos(x))+cos(x)sin(x)+xsin2(x)(1+cos(x))2
Etapa 11.1.1.2
Simplifique cada termo.
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Etapa 11.1.1.2.1
Multiplique xcos(x) por 1.
xcos(x)+1sin(x)+cos(x)(xcos(x))+cos(x)sin(x)+xsin2(x)(1+cos(x))2
Etapa 11.1.1.2.2
Multiplique sin(x) por 1.
xcos(x)+sin(x)+cos(x)(xcos(x))+cos(x)sin(x)+xsin2(x)(1+cos(x))2
Etapa 11.1.1.2.3
Multiplique cos(x)(xcos(x)).
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Etapa 11.1.1.2.3.1
Eleve cos(x) à potência de 1.
xcos(x)+sin(x)+x(cos1(x)cos(x))+cos(x)sin(x)+xsin2(x)(1+cos(x))2
Etapa 11.1.1.2.3.2
Eleve cos(x) à potência de 1.
xcos(x)+sin(x)+x(cos1(x)cos1(x))+cos(x)sin(x)+xsin2(x)(1+cos(x))2
Etapa 11.1.1.2.3.3
Use a regra da multiplicação de potências aman=am+n para combinar expoentes.
xcos(x)+sin(x)+xcos(x)1+1+cos(x)sin(x)+xsin2(x)(1+cos(x))2
Etapa 11.1.1.2.3.4
Some 1 e 1.
xcos(x)+sin(x)+xcos2(x)+cos(x)sin(x)+xsin2(x)(1+cos(x))2
xcos(x)+sin(x)+xcos2(x)+cos(x)sin(x)+xsin2(x)(1+cos(x))2
xcos(x)+sin(x)+xcos2(x)+cos(x)sin(x)+xsin2(x)(1+cos(x))2
xcos(x)+sin(x)+xcos2(x)+cos(x)sin(x)+xsin2(x)(1+cos(x))2
Etapa 11.1.2
Mova xsin2(x).
xcos(x)+sin(x)+xcos2(x)+xsin2(x)+cos(x)sin(x)(1+cos(x))2
Etapa 11.1.3
Fatore x de xcos2(x).
xcos(x)+sin(x)+x(cos2(x))+xsin2(x)+cos(x)sin(x)(1+cos(x))2
Etapa 11.1.4
Fatore x de xsin2(x).
xcos(x)+sin(x)+x(cos2(x))+x(sin2(x))+cos(x)sin(x)(1+cos(x))2
Etapa 11.1.5
Fatore x de x(cos2(x))+x(sin2(x)).
xcos(x)+sin(x)+x(cos2(x)+sin2(x))+cos(x)sin(x)(1+cos(x))2
Etapa 11.1.6
Reorganize os termos.
xcos(x)+sin(x)+x(sin2(x)+cos2(x))+cos(x)sin(x)(1+cos(x))2
Etapa 11.1.7
Aplique a identidade trigonométrica fundamental.
xcos(x)+sin(x)+x1+cos(x)sin(x)(1+cos(x))2
Etapa 11.1.8
Multiplique x por 1.
xcos(x)+sin(x)+x+cos(x)sin(x)(1+cos(x))2
xcos(x)+sin(x)+x+cos(x)sin(x)(1+cos(x))2
Etapa 11.2
Reordene os termos.
xcos(x)+cos(x)sin(x)+x+sin(x)(1+cos(x))2
Etapa 11.3
Simplifique o numerador.
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Etapa 11.3.1
Fatore o máximo divisor comum de cada grupo.
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Etapa 11.3.1.1
Agrupe os dois primeiros termos e os dois últimos termos.
(xcos(x)+cos(x)sin(x))+x+sin(x)(1+cos(x))2
Etapa 11.3.1.2
Fatore o máximo divisor comum (MDC) de cada grupo.
cos(x)(x+sin(x))+1(x+sin(x))(1+cos(x))2
cos(x)(x+sin(x))+1(x+sin(x))(1+cos(x))2
Etapa 11.3.2
Fatore o polinômio desmembrando o máximo divisor comum, x+sin(x).
(x+sin(x))(cos(x)+1)(1+cos(x))2
(x+sin(x))(cos(x)+1)(1+cos(x))2
Etapa 11.4
Cancele o fator comum de cos(x)+1 e (1+cos(x))2.
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Etapa 11.4.1
Reordene os termos.
(x+sin(x))(1+cos(x))(1+cos(x))2
Etapa 11.4.2
Fatore 1+cos(x) de (x+sin(x))(1+cos(x)).
(1+cos(x))(x+sin(x))(1+cos(x))2
Etapa 11.4.3
Cancele os fatores comuns.
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Etapa 11.4.3.1
Fatore 1+cos(x) de (1+cos(x))2.
(1+cos(x))(x+sin(x))(1+cos(x))(1+cos(x))
Etapa 11.4.3.2
Cancele o fator comum.
(1+cos(x))(x+sin(x))(1+cos(x))(1+cos(x))
Etapa 11.4.3.3
Reescreva a expressão.
x+sin(x)1+cos(x)
x+sin(x)1+cos(x)
x+sin(x)1+cos(x)
x+sin(x)1+cos(x)
y=xsin(x)1+cos(x)
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