Cálculo Exemplos

$\frac{x^{3} - 1}{2 x^{3} + 1}$

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 $f (x) = x^{3} - 1$ e $g (x) = 2 x^{3} + 1$ .

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

Etapa 2

Diferencie.

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Etapa 2.1

De acordo com a regra da soma, a derivada de $x^{3} - 1$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [x^{3}] + \frac{d}{d x} [- 1]$ .

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

Etapa 2.2

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

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

Etapa 2.3

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

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

Etapa 2.4

Simplifique a expressão.

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Etapa 2.4.1

Some $3 x^{2}$ e $0$ .

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

Etapa 2.4.2

Mova $3$ para a esquerda de $2 x^{3} + 1$ .

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

Etapa 2.5

De acordo com a regra da soma, a derivada de $2 x^{3} + 1$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [2 x^{3}] + \frac{d}{d x} [1]$ .

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

Etapa 2.6

Como $2$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $2 x^{3}$ em relação a $x$ é $2 \frac{d}{d x} [x^{3}]$ .

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

Etapa 2.7

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

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

Etapa 2.8

Multiplique $3$ por $2$ .

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

Etapa 2.9

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

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

Etapa 2.10

Simplifique a expressão.

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Etapa 2.10.1

Some $6 x^{2}$ e $0$ .

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

Etapa 2.10.2

Multiplique $6$ por $- 1$ .

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

Etapa 3

Simplifique.

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Etapa 3.1

Aplique a propriedade distributiva.

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

Etapa 3.2

Aplique a propriedade distributiva.

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

Etapa 3.3

Aplique a propriedade distributiva.

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

Etapa 3.4

Aplique a propriedade distributiva.

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

Etapa 3.5

Simplifique o numerador.

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Etapa 3.5.1

Simplifique cada termo.

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Etapa 3.5.1.1

Multiplique $x^{3}$ por $x^{2}$ somando os expoentes.

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Etapa 3.5.1.1.1

Mova $x^{2}$ .

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

Etapa 3.5.1.1.2

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

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

Etapa 3.5.1.1.3

Some $2$ e $3$ .

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

Etapa 3.5.1.2

Multiplique $2$ por $3$ .

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

Etapa 3.5.1.3

Multiplique $3$ por $1$ .

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

Etapa 3.5.1.4

Multiplique $x^{3}$ por $x^{2}$ somando os expoentes.

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Etapa 3.5.1.4.1

Mova $x^{2}$ .

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

Etapa 3.5.1.4.2

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

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

Etapa 3.5.1.4.3

Some $2$ e $3$ .

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

Etapa 3.5.1.5

Multiplique $- 6$ por $- 1$ .

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

Etapa 3.5.2

Combine os termos opostos em $6 x^{5} + 3 x^{2} - 6 x^{5} + 6 x^{2}$ .

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Etapa 3.5.2.1

Subtraia $6 x^{5}$ de $6 x^{5}$ .

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

Etapa 3.5.2.2

Some $3 x^{2}$ e $0$ .

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

Etapa 3.5.3

Some $3 x^{2}$ e $6 x^{2}$ .

$\frac{9 x^{2}}{{(2 x^{3} + 1)}^{2}}$