Cálculo Exemplos

Use a Definição de Limite para Encontrar a Derivada f(x)=x^2e^(-x)
Etapa 1
Considere a definição de limite da derivada.
Etapa 2
Encontre os componentes da definição.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1
Avalie a função em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 2.1.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.2.1
Reescreva como .
Etapa 2.1.2.2
Expanda usando o método FOIL.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.2.2.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.1.2.2.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.1.2.2.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.1.2.3
Simplifique e combine termos semelhantes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.2.3.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.2.3.1.1
Multiplique por .
Etapa 2.1.2.3.1.2
Multiplique por .
Etapa 2.1.2.3.2
Some e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.2.3.2.1
Reordene e .
Etapa 2.1.2.3.2.2
Some e .
Etapa 2.1.2.4
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.1.2.5
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.1.2.6
A resposta final é .
Etapa 2.2
Reordene.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.1
Reordene e .
Etapa 2.2.2
Reordene e .
Etapa 2.2.3
Reordene e .
Etapa 2.3
Encontre os componentes da definição.
Etapa 3
Substitua os componentes.
Etapa 4
Remova os parênteses.
Etapa 5
Aplique a regra de l'Hôpital.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1
Avalie o limite do numerador e o limite do denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.1
Obtenha o limite do numerador e o limite do denominador.
Etapa 5.1.2
Avalie o limite do numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.2.1
Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que se aproxima de .
Etapa 5.1.2.2
Mova o termo para fora do limite, porque ele é constante em relação a .
Etapa 5.1.2.3
Mova o limite para o expoente.
Etapa 5.1.2.4
Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que se aproxima de .
Etapa 5.1.2.5
Avalie o limite de , que é constante à medida que se aproxima de .
Etapa 5.1.2.6
Mova o termo para fora do limite, porque ele é constante em relação a .
Etapa 5.1.2.7
Divida o limite usando a regra do produto dos limites no limite em que se aproxima de .
Etapa 5.1.2.8
Mova o limite para o expoente.
Etapa 5.1.2.9
Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que se aproxima de .
Etapa 5.1.2.10
Avalie o limite de , que é constante à medida que se aproxima de .
Etapa 5.1.2.11
Divida o limite usando a regra do produto dos limites no limite em que se aproxima de .
Etapa 5.1.2.12
Mova o expoente de para fora do limite usando a regra da multiplicação de potências.
Etapa 5.1.2.13
Mova o limite para o expoente.
Etapa 5.1.2.14
Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que se aproxima de .
Etapa 5.1.2.15
Avalie o limite de , que é constante à medida que se aproxima de .
Etapa 5.1.2.16
Avalie o limite de , que é constante à medida que se aproxima de .
Etapa 5.1.2.17
Avalie os limites substituindo por todas as ocorrências de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.2.17.1
Avalie o limite de substituindo por .
Etapa 5.1.2.17.2
Avalie o limite de substituindo por .
Etapa 5.1.2.17.3
Avalie o limite de substituindo por .
Etapa 5.1.2.17.4
Avalie o limite de substituindo por .
Etapa 5.1.2.17.5
Avalie o limite de substituindo por .
Etapa 5.1.2.18
Simplifique a resposta.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.2.18.1
Combine os termos opostos em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.2.18.1.1
Subtraia de .
Etapa 5.1.2.18.1.2
Subtraia de .
Etapa 5.1.2.18.1.3
Subtraia de .
Etapa 5.1.2.18.1.4
Subtraia de .
Etapa 5.1.2.18.1.5
Some e .
Etapa 5.1.2.18.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.2.18.2.1
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.2.18.2.1.1
Multiplique por .
Etapa 5.1.2.18.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 5.1.2.18.2.2
Multiplique por .
Etapa 5.1.2.18.2.3
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 5.1.2.18.2.4
Multiplique por .
Etapa 5.1.2.18.3
Some e .
Etapa 5.1.3
Avalie o limite de substituindo por .
Etapa 5.1.4
A expressão contém uma divisão por . A expressão é indefinida.
Indefinido
Etapa 5.2
Como tem forma indeterminada, aplique a regra de l'Hôpital. De acordo com a regra de l'Hôpital, o limite de um quociente de funções é igual ao limite do quociente de suas derivadas.
Etapa 5.3
Encontre a derivada do numerador e do denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.1
Diferencie o numerador e o denominador.
Etapa 5.3.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 5.3.3
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.3.3.2
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.3.2.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 5.3.3.2.2
Diferencie usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 5.3.3.2.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 5.3.3.3
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 5.3.3.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.3.3.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.3.3.6
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.3.3.7
Multiplique por .
Etapa 5.3.3.8
Some e .
Etapa 5.3.3.9
Mova para a esquerda de .
Etapa 5.3.3.10
Reescreva como .
Etapa 5.3.4
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.3.4.2
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 5.3.4.3
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.4.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 5.3.4.3.2
Diferencie usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 5.3.4.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 5.3.4.4
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 5.3.4.5
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.3.4.6
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.3.4.7
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.3.4.8
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.3.4.9
Multiplique por .
Etapa 5.3.4.10
Some e .
Etapa 5.3.4.11
Mova para a esquerda de .
Etapa 5.3.4.12
Reescreva como .
Etapa 5.3.4.13
Multiplique por .
Etapa 5.3.5
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.5.1
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 5.3.5.2
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.5.2.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 5.3.5.2.2
Diferencie usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 5.3.5.2.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 5.3.5.3
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 5.3.5.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.3.5.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.3.5.6
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.3.5.7
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.3.5.8
Multiplique por .
Etapa 5.3.5.9
Some e .
Etapa 5.3.5.10
Mova para a esquerda de .
Etapa 5.3.5.11
Reescreva como .
Etapa 5.3.6
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.3.7
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.7.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.3.7.2
Combine os termos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.7.2.1
Multiplique por .
Etapa 5.3.7.2.2
Some e .
Etapa 5.3.7.3
Reordene os termos.
Etapa 5.3.7.4
Reordene os fatores em .
Etapa 5.3.8
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.4
Divida por .
Etapa 6
Avalie o limite.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1
Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que se aproxima de .
Etapa 6.2
Mova o termo para fora do limite, porque ele é constante em relação a .
Etapa 6.3
Mova o limite para o expoente.
Etapa 6.4
Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que se aproxima de .
Etapa 6.5
Avalie o limite de , que é constante à medida que se aproxima de .
Etapa 6.6
Mova o termo para fora do limite, porque ele é constante em relação a .
Etapa 6.7
Divida o limite usando a regra do produto dos limites no limite em que se aproxima de .
Etapa 6.8
Mova o limite para o expoente.
Etapa 6.9
Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que se aproxima de .
Etapa 6.10
Avalie o limite de , que é constante à medida que se aproxima de .
Etapa 6.11
Mova o termo para fora do limite, porque ele é constante em relação a .
Etapa 6.12
Mova o limite para o expoente.
Etapa 6.13
Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que se aproxima de .
Etapa 6.14
Avalie o limite de , que é constante à medida que se aproxima de .
Etapa 6.15
Divida o limite usando a regra do produto dos limites no limite em que se aproxima de .
Etapa 6.16
Mova o expoente de para fora do limite usando a regra da multiplicação de potências.
Etapa 6.17
Mova o limite para o expoente.
Etapa 6.18
Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que se aproxima de .
Etapa 6.19
Avalie o limite de , que é constante à medida que se aproxima de .
Etapa 6.20
Mova o termo para fora do limite, porque ele é constante em relação a .
Etapa 6.21
Divida o limite usando a regra do produto dos limites no limite em que se aproxima de .
Etapa 6.22
Mova o limite para o expoente.
Etapa 6.23
Divida o limite usando a regra da soma dos limites no limite em que se aproxima de .
Etapa 6.24
Avalie o limite de , que é constante à medida que se aproxima de .
Etapa 7
Avalie os limites substituindo por todas as ocorrências de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.1
Avalie o limite de substituindo por .
Etapa 7.2
Avalie o limite de substituindo por .
Etapa 7.3
Avalie o limite de substituindo por .
Etapa 7.4
Avalie o limite de substituindo por .
Etapa 7.5
Avalie o limite de substituindo por .
Etapa 7.6
Avalie o limite de substituindo por .
Etapa 7.7
Avalie o limite de substituindo por .
Etapa 7.8
Avalie o limite de substituindo por .
Etapa 8
Simplifique a resposta.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.1
Combine os termos opostos em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.1.1
Subtraia de .
Etapa 8.1.2
Subtraia de .
Etapa 8.1.3
Subtraia de .
Etapa 8.1.4
Subtraia de .
Etapa 8.1.5
Subtraia de .
Etapa 8.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.2.1
Multiplique por .
Etapa 8.2.2
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.2.2.1
Multiplique por .
Etapa 8.2.2.2
Multiplique por .
Etapa 8.2.3
Multiplique por .
Etapa 8.2.4
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 8.2.5
Multiplique por .
Etapa 8.2.6
Multiplique por .
Etapa 8.2.7
Multiplique por .
Etapa 8.2.8
Multiplique por .
Etapa 8.3
Combine os termos opostos em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.3.1
Some e .
Etapa 8.3.2
Some e .
Etapa 8.3.3
Some e .
Etapa 9