Cálculo Exemplos

$\frac{1 + \tan (x)}{1 - \tan (x)}$

Etapa 1

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 $f (x) = 1 + \tan (x)$ e $g (x) = 1 - \tan (x)$ .

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

Etapa 2

Diferencie.

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Etapa 2.1

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

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

Etapa 2.2

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

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

Etapa 2.3

Some $0$ e $\frac{d}{d x} [\tan (x)]$ .

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

Etapa 3

A derivada de $\tan (x)$ em relação a $x$ é $\sec^{2} (x)$ .

$\frac{(1 - \tan (x)) \sec^{2} (x) - (1 + \tan (x)) \frac{d}{d x} [1 - \tan (x)]}{{(1 - \tan (x))}^{2}}$

Etapa 4

Diferencie.

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Etapa 4.1

De acordo com a regra da soma, a derivada de $1 - \tan (x)$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [1] + \frac{d}{d x} [- \tan (x)]$ .

$\frac{(1 - \tan (x)) \sec^{2} (x) - (1 + \tan (x)) (\frac{d}{d x} [1] + \frac{d}{d x} [- \tan (x)])}{{(1 - \tan (x))}^{2}}$

Etapa 4.2

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

$\frac{(1 - \tan (x)) \sec^{2} (x) - (1 + \tan (x)) (0 + \frac{d}{d x} [- \tan (x)])}{{(1 - \tan (x))}^{2}}$

Etapa 4.3

Some $0$ e $\frac{d}{d x} [- \tan (x)]$ .

$\frac{(1 - \tan (x)) \sec^{2} (x) - (1 + \tan (x)) \frac{d}{d x} [- \tan (x)]}{{(1 - \tan (x))}^{2}}$

Etapa 4.4

Como $- 1$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- \tan (x)$ em relação a $x$ é $- \frac{d}{d x} [\tan (x)]$ .

$\frac{(1 - \tan (x)) \sec^{2} (x) - (1 + \tan (x)) (- \frac{d}{d x} [\tan (x)])}{{(1 - \tan (x))}^{2}}$

Etapa 4.5

Multiplique.

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Etapa 4.5.1

Multiplique $- 1$ por $- 1$ .

$\frac{(1 - \tan (x)) \sec^{2} (x) + 1 (1 + \tan (x)) \frac{d}{d x} [\tan (x)]}{{(1 - \tan (x))}^{2}}$

Etapa 4.5.2

Multiplique $1 + \tan (x)$ por $1$ .

$\frac{(1 - \tan (x)) \sec^{2} (x) + (1 + \tan (x)) \frac{d}{d x} [\tan (x)]}{{(1 - \tan (x))}^{2}}$

Etapa 5

A derivada de $\tan (x)$ em relação a $x$ é $\sec^{2} (x)$ .

$\frac{(1 - \tan (x)) \sec^{2} (x) + (1 + \tan (x)) \sec^{2} (x)}{{(1 - \tan (x))}^{2}}$

Etapa 6

Simplifique.

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Etapa 6.1

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{1 \sec^{2} (x) - \tan (x) \sec^{2} (x) + (1 + \tan (x)) \sec^{2} (x)}{{(1 - \tan (x))}^{2}}$

Etapa 6.2

Aplique a propriedade distributiva.

$\frac{1 \sec^{2} (x) - \tan (x) \sec^{2} (x) + 1 \sec^{2} (x) + \tan (x) \sec^{2} (x)}{{(1 - \tan (x))}^{2}}$

Etapa 6.3

Simplifique o numerador.

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Etapa 6.3.1

Combine os termos opostos em $1 \sec^{2} (x) - \tan (x) \sec^{2} (x) + 1 \sec^{2} (x) + \tan (x) \sec^{2} (x)$ .

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Etapa 6.3.1.1

Some $- \tan (x) \sec^{2} (x)$ e $\tan (x) \sec^{2} (x)$ .

$\frac{1 \sec^{2} (x) + 0 + 1 \sec^{2} (x)}{{(1 - \tan (x))}^{2}}$

Etapa 6.3.1.2

Some $1 \sec^{2} (x)$ e $0$ .

$\frac{1 \sec^{2} (x) + 1 \sec^{2} (x)}{{(1 - \tan (x))}^{2}}$

Etapa 6.3.2

Simplifique cada termo.

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Etapa 6.3.2.1

Multiplique $\sec^{2} (x)$ por $1$ .

$\frac{\sec^{2} (x) + 1 \sec^{2} (x)}{{(1 - \tan (x))}^{2}}$

Etapa 6.3.2.2

Multiplique $\sec^{2} (x)$ por $1$ .

$\frac{\sec^{2} (x) + \sec^{2} (x)}{{(1 - \tan (x))}^{2}}$

Etapa 6.3.3

Some $\sec^{2} (x)$ e $\sec^{2} (x)$ .

$\frac{2 \sec^{2} (x)}{{(1 - \tan (x))}^{2}}$