Cálculo Exemplos

$G (y) = \ln (\frac{{(4 y + 1)}^{2}}{\sqrt{y^{2} + 1}})$

Etapa 1

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

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

Etapa 2

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d y} [f (g (y))]$ é $f' (g (y)) g' (y)$ , em que $f (y) = \ln (y)$ e $g (y) = \frac{{(4 y + 1)}^{2}}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}$ .

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Etapa 2.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{1}$ como $\frac{{(4 y + 1)}^{2}}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}$ .

$\frac{d}{d u_{1}} [\ln (u_{1})] \frac{d}{d y} [\frac{{(4 y + 1)}^{2}}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}]$

Etapa 2.2

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

$\frac{1}{u_{1}} \frac{d}{d y} [\frac{{(4 y + 1)}^{2}}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}]$

Etapa 2.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{1}$ por $\frac{{(4 y + 1)}^{2}}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}$ .

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

Etapa 3

Multiplique pelo inverso da fração para dividir por $\frac{{(4 y + 1)}^{2}}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}$ .

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

Etapa 4

Multiplique $\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}}$ por $1$ .

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

Etapa 5

Diferencie usando a regra do quociente, que determina que $\frac{d}{d y} [\frac{f (y)}{g (y)}]$ é $\frac{g (y) \frac{d}{d y} [f (y)] - f (y) \frac{d}{d y} [g (y)]}{{g (y)}^{2}}$ , em que $f (y) = {(4 y + 1)}^{2}$ e $g (y) = {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}$ .

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

Etapa 6

Multiplique os expoentes em ${({(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}})}^{2}$ .

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Etapa 6.1

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

Etapa 6.2

Cancele o fator comum de $2$ .

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Etapa 6.2.1

Cancele o fator comum.

Etapa 6.2.2

Reescreva a expressão.

Etapa 7

Simplifique.

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

Etapa 8

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d y} [f (g (y))]$ é $f' (g (y)) g' (y)$ , em que $f (y) = y^{2}$ e $g (y) = 4 y + 1$ .

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Etapa 8.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{2}$ como $4 y + 1$ .

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

Etapa 8.2

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 $n = 2$ .

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

Etapa 8.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{2}$ por $4 y + 1$ .

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

Etapa 9

Diferencie.

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Etapa 9.1

Mova $2$ para a esquerda de ${(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}$ .

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

Etapa 9.2

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

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

Etapa 9.3

Como $4$ é constante em relação a $y$ , a derivada de $4 y$ em relação a $y$ é $4 \frac{d}{d y} [y]$ .

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

Etapa 9.4

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

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

Etapa 9.5

Multiplique $4$ por $1$ .

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

Etapa 9.6

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

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{2 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) (4 + 0) - {(4 y + 1)}^{2} \frac{d}{d y} [{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}]}{y^{2} + 1}$

Etapa 9.7

Simplifique a expressão.

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Etapa 9.7.1

Some $4$ e $0$ .

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

Etapa 9.7.2

Multiplique $4$ por $2$ .

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} \frac{d}{d y} [{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}]}{y^{2} + 1}$

Etapa 10

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d y} [f (g (y))]$ é $f' (g (y)) g' (y)$ , em que $f (y) = y^{\frac{1}{2}}$ e $g (y) = y^{2} + 1$ .

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Etapa 10.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{3}$ como $y^{2} + 1$ .

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} (\frac{d}{d u_{3}} [{u_{3}}^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d y} [y^{2} + 1])}{y^{2} + 1}$

Etapa 10.2

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

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} (\frac{1}{2} {u_{3}}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d y} [y^{2} + 1])}{y^{2} + 1}$

Etapa 10.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{3}$ por $y^{2} + 1$ .

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} (\frac{1}{2} {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d y} [y^{2} + 1])}{y^{2} + 1}$

Etapa 11

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

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} (\frac{1}{2} {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} \frac{d}{d y} [y^{2} + 1])}{y^{2} + 1}$

Etapa 12

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

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} (\frac{1}{2} {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d y} [y^{2} + 1])}{y^{2} + 1}$

Etapa 13

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} (\frac{1}{2} {(y^{2} + 1)}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d y} [y^{2} + 1])}{y^{2} + 1}$

Etapa 14

Simplifique o numerador.

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Etapa 14.1

Multiplique $- 1$ por $2$ .

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} (\frac{1}{2} {(y^{2} + 1)}^{\frac{1 - 2}{2}} \frac{d}{d y} [y^{2} + 1])}{y^{2} + 1}$

Etapa 14.2

Subtraia $2$ de $1$ .

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} (\frac{1}{2} {(y^{2} + 1)}^{\frac{- 1}{2}} \frac{d}{d y} [y^{2} + 1])}{y^{2} + 1}$

Etapa 15

Combine frações.

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Etapa 15.1

Mova o número negativo para a frente da fração.

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} (\frac{1}{2} {(y^{2} + 1)}^{- \frac{1}{2}} \frac{d}{d y} [y^{2} + 1])}{y^{2} + 1}$

Etapa 15.2

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

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} (\frac{{(y^{2} + 1)}^{- \frac{1}{2}}}{2} \frac{d}{d y} [y^{2} + 1])}{y^{2} + 1}$

Etapa 15.3

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

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} (\frac{1}{2 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d y} [y^{2} + 1])}{y^{2} + 1}$

Etapa 15.4

Combine $\frac{1}{2 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}$ e ${(4 y + 1)}^{2}$ .

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) - \frac{{(4 y + 1)}^{2}}{2 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d y} [y^{2} + 1]}{y^{2} + 1}$

Etapa 16

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

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) - \frac{{(4 y + 1)}^{2}}{2 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} (\frac{d}{d y} [y^{2}] + \frac{d}{d y} [1])}{y^{2} + 1}$

Etapa 17

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

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) - \frac{{(4 y + 1)}^{2}}{2 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} (2 y + \frac{d}{d y} [1])}{y^{2} + 1}$

Etapa 18

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

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) - \frac{{(4 y + 1)}^{2}}{2 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} (2 y + 0)}{y^{2} + 1}$

Etapa 19

Simplifique os termos.

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Etapa 19.1

Some $2 y$ e $0$ .

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) - \frac{{(4 y + 1)}^{2}}{2 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} (2 y)}{y^{2} + 1}$

Etapa 19.2

Multiplique $2$ por $- 1$ .

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) - 2 \frac{{(4 y + 1)}^{2}}{2 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} y}{y^{2} + 1}$

Etapa 19.3

Combine $- 2$ e $\frac{{(4 y + 1)}^{2}}{2 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}$ .

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) + \frac{- 2 {(4 y + 1)}^{2}}{2 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} y}{y^{2} + 1}$

Etapa 19.4

Combine $\frac{- 2 {(4 y + 1)}^{2}}{2 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}$ e $y$ .

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) + \frac{- 2 {(4 y + 1)}^{2} y}{2 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}}{y^{2} + 1}$

Etapa 19.5

Fatore $2$ de $- 2 {(4 y + 1)}^{2} y$ .

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) + \frac{2 (- {(4 y + 1)}^{2} y)}{2 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}}{y^{2} + 1}$

Etapa 20

Cancele os fatores comuns.

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Etapa 20.1

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

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) + \frac{2 (- {(4 y + 1)}^{2} y)}{2 ({(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}})}}{y^{2} + 1}$

Etapa 20.2

Cancele o fator comum.

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) + \frac{2 (- {(4 y + 1)}^{2} y)}{2 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}}{y^{2} + 1}$

Etapa 20.3

Reescreva a expressão.

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) + \frac{- {(4 y + 1)}^{2} y}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}}{y^{2} + 1}$

Etapa 21

Mova o número negativo para a frente da fração.

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) - \frac{{(4 y + 1)}^{2} y}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}}{y^{2} + 1}$

Etapa 22

Para escrever $8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1)$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}$ .

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{\frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} - \frac{{(4 y + 1)}^{2} y}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}}{y^{2} + 1}$

Etapa 23

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{\frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (4 y + 1) {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}}{y^{2} + 1}$

Etapa 24

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

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Etapa 24.1

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

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{\frac{8 ({(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}) (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}}{y^{2} + 1}$

Etapa 24.2

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

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{\frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2} + \frac{1}{2}} (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}}{y^{2} + 1}$

Etapa 24.3

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{\frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{1 + 1}{2}} (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}}{y^{2} + 1}$

Etapa 24.4

Some $1$ e $1$ .

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{\frac{8 {(y^{2} + 1)}^{\frac{2}{2}} (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}}{y^{2} + 1}$

Etapa 24.5

Divida $2$ por $2$ .

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{\frac{8 {(y^{2} + 1)}^{1} (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}}{y^{2} + 1}$

Etapa 25

Simplifique $8 {(y^{2} + 1)}^{1} (4 y + 1)$ .

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{\frac{8 (y^{2} + 1) (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}}{y^{2} + 1}$

Etapa 26

Reescreva $\frac{\frac{8 (y^{2} + 1) (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}}{y^{2} + 1}$ como um produto.

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} (\frac{8 (y^{2} + 1) (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{1}{y^{2} + 1})$

Etapa 27

Multiplique $\frac{8 (y^{2} + 1) (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}$ por $\frac{1}{y^{2} + 1}$ .

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 (y^{2} + 1) (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (y^{2} + 1)}$

Etapa 28

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

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Etapa 28.1

Multiplique ${(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}$ por $y^{2} + 1$ .

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Etapa 28.1.1

Eleve $y^{2} + 1$ à potência de $1$ .

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 (y^{2} + 1) (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} {(y^{2} + 1)}^{1}}$

Etapa 28.1.2

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

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 (y^{2} + 1) (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2} + 1}}$

Etapa 28.2

Escreva $1$ como uma fração com um denominador comum.

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 (y^{2} + 1) (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2} + \frac{2}{2}}}$

Etapa 28.3

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 (y^{2} + 1) (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1 + 2}{2}}}$

Etapa 28.4

Some $1$ e $2$ .

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}} \cdot \frac{8 (y^{2} + 1) (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{3}{2}}}$

Etapa 29

Multiplique $\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(4 y + 1)}^{2}}$ por $\frac{8 (y^{2} + 1) (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(y^{2} + 1)}^{\frac{3}{2}}}$ .

$\frac{{(y^{2} + 1)}^{\frac{1}{2}} (8 (y^{2} + 1) (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y)}{{(4 y + 1)}^{2} {(y^{2} + 1)}^{\frac{3}{2}}}$

Etapa 30

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

$\frac{8 (y^{2} + 1) (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(4 y + 1)}^{2} {(y^{2} + 1)}^{\frac{3}{2}} {(y^{2} + 1)}^{- \frac{1}{2}}}$

Etapa 31

Simplifique o denominador.

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Etapa 31.1

Multiplique ${(y^{2} + 1)}^{\frac{3}{2}}$ por ${(y^{2} + 1)}^{- \frac{1}{2}}$ somando os expoentes.

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Etapa 31.1.1

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

$\frac{8 (y^{2} + 1) (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(4 y + 1)}^{2} ({(y^{2} + 1)}^{- \frac{1}{2}} {(y^{2} + 1)}^{\frac{3}{2}})}$

Etapa 31.1.2

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

$\frac{8 (y^{2} + 1) (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(4 y + 1)}^{2} {(y^{2} + 1)}^{- \frac{1}{2} + \frac{3}{2}}}$

Etapa 31.1.3

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$\frac{8 (y^{2} + 1) (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(4 y + 1)}^{2} {(y^{2} + 1)}^{\frac{- 1 + 3}{2}}}$

Etapa 31.1.4

Some $- 1$ e $3$ .

$\frac{8 (y^{2} + 1) (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(4 y + 1)}^{2} {(y^{2} + 1)}^{\frac{2}{2}}}$

Etapa 31.1.5

Divida $2$ por $2$ .

$\frac{8 (y^{2} + 1) (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(4 y + 1)}^{2} {(y^{2} + 1)}^{1}}$

Etapa 31.2

Simplifique ${(4 y + 1)}^{2} {(y^{2} + 1)}^{1}$ .

$\frac{8 (y^{2} + 1) (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32

Simplifique.

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Etapa 32.1

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{(8 y^{2} + 8 \cdot 1) (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2

Simplifique o numerador.

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Etapa 32.2.1

Simplifique cada termo.

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Etapa 32.2.1.1

Multiplique $8$ por $1$ .

$\frac{(8 y^{2} + 8) (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.2

Expanda $(8 y^{2} + 8) (4 y + 1)$ usando o método FOIL.

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Etapa 32.2.1.2.1

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{8 y^{2} (4 y + 1) + 8 (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.2.2

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{8 y^{2} (4 y) + 8 y^{2} \cdot 1 + 8 (4 y + 1) - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.2.3

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{8 y^{2} (4 y) + 8 y^{2} \cdot 1 + 8 (4 y) + 8 \cdot 1 - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.3

Simplifique cada termo.

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Etapa 32.2.1.3.1

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$\frac{8 \cdot 4 y^{2} y + 8 y^{2} \cdot 1 + 8 (4 y) + 8 \cdot 1 - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.3.2

Multiplique $y^{2}$ por $y$ somando os expoentes.

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Etapa 32.2.1.3.2.1

Mova $y$ .

$\frac{8 \cdot 4 (y \cdot y^{2}) + 8 y^{2} \cdot 1 + 8 (4 y) + 8 \cdot 1 - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.3.2.2

Multiplique $y$ por $y^{2}$ .

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Etapa 32.2.1.3.2.2.1

Eleve $y$ à potência de $1$ .

$\frac{8 \cdot 4 (y^{1} y^{2}) + 8 y^{2} \cdot 1 + 8 (4 y) + 8 \cdot 1 - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.3.2.2.2

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

$\frac{8 \cdot 4 y^{1 + 2} + 8 y^{2} \cdot 1 + 8 (4 y) + 8 \cdot 1 - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.3.2.3

Some $1$ e $2$ .

$\frac{8 \cdot 4 y^{3} + 8 y^{2} \cdot 1 + 8 (4 y) + 8 \cdot 1 - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.3.3

Multiplique $8$ por $4$ .

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} \cdot 1 + 8 (4 y) + 8 \cdot 1 - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.3.4

Multiplique $8$ por $1$ .

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 8 (4 y) + 8 \cdot 1 - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.3.5

Multiplique $4$ por $8$ .

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 \cdot 1 - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.3.6

Multiplique $8$ por $1$ .

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 - {(4 y + 1)}^{2} y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.4

Reescreva ${(4 y + 1)}^{2}$ como $(4 y + 1) (4 y + 1)$ .

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 - ((4 y + 1) (4 y + 1)) y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.5

Expanda $(4 y + 1) (4 y + 1)$ usando o método FOIL.

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Etapa 32.2.1.5.1

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 - (4 y (4 y + 1) + 1 (4 y + 1)) y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.5.2

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 - (4 y (4 y) + 4 y \cdot 1 + 1 (4 y + 1)) y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.5.3

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 - (4 y (4 y) + 4 y \cdot 1 + 1 (4 y) + 1 \cdot 1) y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.6

Simplifique e combine termos semelhantes.

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Etapa 32.2.1.6.1

Simplifique cada termo.

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Etapa 32.2.1.6.1.1

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 - (4 \cdot 4 y \cdot y + 4 y \cdot 1 + 1 (4 y) + 1 \cdot 1) y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.6.1.2

Multiplique $y$ por $y$ somando os expoentes.

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Etapa 32.2.1.6.1.2.1

Mova $y$ .

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 - (4 \cdot 4 (y \cdot y) + 4 y \cdot 1 + 1 (4 y) + 1 \cdot 1) y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.6.1.2.2

Multiplique $y$ por $y$ .

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 - (4 \cdot 4 y^{2} + 4 y \cdot 1 + 1 (4 y) + 1 \cdot 1) y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.6.1.3

Multiplique $4$ por $4$ .

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 - (16 y^{2} + 4 y \cdot 1 + 1 (4 y) + 1 \cdot 1) y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.6.1.4

Multiplique $4$ por $1$ .

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 - (16 y^{2} + 4 y + 1 (4 y) + 1 \cdot 1) y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.6.1.5

Multiplique $4 y$ por $1$ .

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 - (16 y^{2} + 4 y + 4 y + 1 \cdot 1) y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.6.1.6

Multiplique $1$ por $1$ .

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 - (16 y^{2} + 4 y + 4 y + 1) y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.6.2

Some $4 y$ e $4 y$ .

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 - (16 y^{2} + 8 y + 1) y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.7

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 + (- (16 y^{2}) - (8 y) - 1 \cdot 1) y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.8

Simplifique.

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Etapa 32.2.1.8.1

Multiplique $16$ por $- 1$ .

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 + (- 16 y^{2} - (8 y) - 1 \cdot 1) y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.8.2

Multiplique $8$ por $- 1$ .

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 + (- 16 y^{2} - 8 y - 1 \cdot 1) y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.8.3

Multiplique $- 1$ por $1$ .

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 + (- 16 y^{2} - 8 y - 1) y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.9

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 - 16 y^{2} y - 8 y \cdot y - 1 y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.10

Simplifique.

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Etapa 32.2.1.10.1

Multiplique $y^{2}$ por $y$ somando os expoentes.

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Etapa 32.2.1.10.1.1

Mova $y$ .

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 - 16 (y \cdot y^{2}) - 8 y \cdot y - 1 y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.10.1.2

Multiplique $y$ por $y^{2}$ .

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Etapa 32.2.1.10.1.2.1

Eleve $y$ à potência de $1$ .

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 - 16 (y^{1} y^{2}) - 8 y \cdot y - 1 y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.10.1.2.2

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

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 - 16 y^{1 + 2} - 8 y \cdot y - 1 y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.10.1.3

Some $1$ e $2$ .

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 - 16 y^{3} - 8 y \cdot y - 1 y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.10.2

Multiplique $y$ por $y$ somando os expoentes.

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Etapa 32.2.1.10.2.1

Mova $y$ .

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 - 16 y^{3} - 8 (y \cdot y) - 1 y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.10.2.2

Multiplique $y$ por $y$ .

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 - 16 y^{3} - 8 y^{2} - 1 y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.1.10.3

Reescreva $- 1 y$ como $- y$ .

$\frac{32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 - 16 y^{3} - 8 y^{2} - y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.2

Combine os termos opostos em $32 y^{3} + 8 y^{2} + 32 y + 8 - 16 y^{3} - 8 y^{2} - y$ .

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Etapa 32.2.2.1

Subtraia $8 y^{2}$ de $8 y^{2}$ .

$\frac{32 y^{3} + 32 y + 8 - 16 y^{3} + 0 - y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.2.2

Some $32 y^{3} + 32 y + 8 - 16 y^{3}$ e $0$ .

$\frac{32 y^{3} + 32 y + 8 - 16 y^{3} - y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.3

Subtraia $16 y^{3}$ de $32 y^{3}$ .

$\frac{16 y^{3} + 32 y + 8 - y}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$

Etapa 32.2.4

Subtraia $y$ de $32 y$ .

$\frac{16 y^{3} + 31 y + 8}{{(4 y + 1)}^{2} (y^{2} + 1)}$