Математический анализ Примеры

${(x - 1)}^{2} (x - 2) (x - 4)$

Этап 1

Перепишем ${(x - 1)}^{2}$ в виде $(x - 1) (x - 1)$ .

$\frac{d}{d x} [(x - 1) (x - 1) (x - 2) (x - 4)]$

Этап 2

Развернем $(x - 1) (x - 1)$ , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

Применим свойство дистрибутивности.

$\frac{d}{d x} [(x (x - 1) - 1 (x - 1)) (x - 2) (x - 4)]$

Этап 2.2

Применим свойство дистрибутивности.

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

Этап 2.3

Применим свойство дистрибутивности.

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

Этап 3

Упростим и объединим подобные члены.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1.1

Умножим $x$ на $x$ .

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

Этап 3.1.2

Перенесем $- 1$ влево от $x$ .

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

Этап 3.1.3

Перепишем $- 1 x$ в виде $- x$ .

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

Этап 3.1.4

Перепишем $- 1 x$ в виде $- x$ .

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

Этап 3.1.5

Умножим $- 1$ на $- 1$ .

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

Этап 3.2

Вычтем $x$ из $- x$ .

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

Этап 4

Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ имеет вид $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ , где $f (x) = (x^{2} - 2 x + 1) (x - 2)$ и $g (x) = x - 4$ .

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

Этап 5

Продифференцируем.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1

По правилу суммы производная $x - 4$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 4]$ .

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

Этап 5.2

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ имеет вид $n x^{n - 1}$ , где $n = 1$ .

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

Этап 5.3

Поскольку $- 4$ является константой относительно $x$ , производная $- 4$ относительно $x$ равна $0$ .

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

Этап 5.4

Упростим выражение.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.4.1

Добавим $1$ и $0$ .

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

Этап 5.4.2

Умножим $x^{2} - 2 x + 1$ на $1$ .

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

Этап 6

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

Этап 7

Продифференцируем.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 7.1

По правилу суммы производная $x - 2$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 2]$ .

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

Этап 7.2

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ имеет вид $n x^{n - 1}$ , где $n = 1$ .

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

Этап 7.3

Поскольку $- 2$ является константой относительно $x$ , производная $- 2$ относительно $x$ равна $0$ .

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

Этап 7.4

Упростим выражение.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 7.4.1

Добавим $1$ и $0$ .

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

Этап 7.4.2

Умножим $x^{2} - 2 x + 1$ на $1$ .

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

Этап 7.5

По правилу суммы производная $x^{2} - 2 x + 1$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 2 x] + \frac{d}{d x} [1]$ .

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

Этап 7.6

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ имеет вид $n x^{n - 1}$ , где $n = 2$ .

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

Этап 7.7

Поскольку $- 2$ является константой относительно $x$ , производная $- 2 x$ по $x$ равна $- 2 \frac{d}{d x} [x]$ .

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

Этап 7.8

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ имеет вид $n x^{n - 1}$ , где $n = 1$ .

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

Этап 7.9

Умножим $- 2$ на $1$ .

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

Этап 7.10

Поскольку $1$ является константой относительно $x$ , производная $1$ относительно $x$ равна $0$ .

$(x^{2} - 2 x + 1) (x - 2) + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + (x - 2) (2 x - 2 + 0))$

Этап 7.11

Добавим $2 x - 2$ и $0$ .

$(x^{2} - 2 x + 1) (x - 2) + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + (x - 2) (2 x - 2))$

Этап 8

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.1

Вынесем множитель $1$ из $(x^{2} - 2 x + 1) (x - 2) + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + (x - 2) (2 x - 2))$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.1.1

Вынесем множитель $1$ из $(x^{2} - 2 x + 1) (x - 2)$ .

$1 ((x^{2} - 2 x + 1) (x - 2)) + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + (x - 2) (2 x - 2))$

Этап 8.1.2

Вынесем множитель $1$ из $(x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + (x - 2) (2 x - 2))$ .

$1 ((x^{2} - 2 x + 1) (x - 2)) + 1 ((x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + (x - 2) (2 x - 2)))$

Этап 8.1.3

Вынесем множитель $1$ из $1 ((x^{2} - 2 x + 1) (x - 2)) + 1 ((x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + (x - 2) (2 x - 2)))$ .

$1 ((x^{2} - 2 x + 1) (x - 2) + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + (x - 2) (2 x - 2)))$

Этап 8.2

Умножим $(x^{2} - 2 x + 1) (x - 2) + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + (x - 2) (2 x - 2))$ на $1$ .

$(x^{2} - 2 x + 1) (x - 2) + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + (x - 2) (2 x - 2))$

Этап 8.3

Изменим порядок членов.

$(x - 2) (x^{2} - 2 x + 1) + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + (x - 2) (2 x - 2))$

Этап 8.4

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.4.1

Развернем $(x - 2) (x^{2} - 2 x + 1)$ , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.

$x \cdot x^{2} + x (- 2 x) + x \cdot 1 - 2 x^{2} - 2 (- 2 x) - 2 \cdot 1 + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + (x - 2) (2 x - 2))$

Этап 8.4.2

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.4.2.1

Умножим $x$ на $x^{2}$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.4.2.1.1

Умножим $x$ на $x^{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.4.2.1.1.1

Возведем $x$ в степень $1$ .

$x^{1} x^{2} + x (- 2 x) + x \cdot 1 - 2 x^{2} - 2 (- 2 x) - 2 \cdot 1 + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + (x - 2) (2 x - 2))$

Этап 8.4.2.1.1.2

Применим правило степени $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ для объединения показателей.

$x^{1 + 2} + x (- 2 x) + x \cdot 1 - 2 x^{2} - 2 (- 2 x) - 2 \cdot 1 + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + (x - 2) (2 x - 2))$

Этап 8.4.2.1.2

Добавим $1$ и $2$ .

$x^{3} + x (- 2 x) + x \cdot 1 - 2 x^{2} - 2 (- 2 x) - 2 \cdot 1 + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + (x - 2) (2 x - 2))$

Этап 8.4.2.2

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

$x^{3} - 2 x \cdot x + x \cdot 1 - 2 x^{2} - 2 (- 2 x) - 2 \cdot 1 + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + (x - 2) (2 x - 2))$

Этап 8.4.2.3

Умножим $x$ на $x$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.4.2.3.1

Перенесем $x$ .

$x^{3} - 2 (x \cdot x) + x \cdot 1 - 2 x^{2} - 2 (- 2 x) - 2 \cdot 1 + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + (x - 2) (2 x - 2))$

Этап 8.4.2.3.2

Умножим $x$ на $x$ .

$x^{3} - 2 x^{2} + x \cdot 1 - 2 x^{2} - 2 (- 2 x) - 2 \cdot 1 + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + (x - 2) (2 x - 2))$

Этап 8.4.2.4

Умножим $x$ на $1$ .

$x^{3} - 2 x^{2} + x - 2 x^{2} - 2 (- 2 x) - 2 \cdot 1 + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + (x - 2) (2 x - 2))$

Этап 8.4.2.5

Умножим $- 2$ на $- 2$ .

$x^{3} - 2 x^{2} + x - 2 x^{2} + 4 x - 2 \cdot 1 + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + (x - 2) (2 x - 2))$

Этап 8.4.2.6

Умножим $- 2$ на $1$ .

$x^{3} - 2 x^{2} + x - 2 x^{2} + 4 x - 2 + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + (x - 2) (2 x - 2))$

Этап 8.4.3

Вычтем $2 x^{2}$ из $- 2 x^{2}$ .

$x^{3} - 4 x^{2} + x + 4 x - 2 + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + (x - 2) (2 x - 2))$

Этап 8.4.4

Добавим $x$ и $4 x$ .

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + (x - 2) (2 x - 2))$

Этап 8.4.5

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.4.5.1

Развернем $(x - 2) (2 x - 2)$ , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.4.5.1.1

Применим свойство дистрибутивности.

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + x (2 x - 2) - 2 (2 x - 2))$

Этап 8.4.5.1.2

Применим свойство дистрибутивности.

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + x (2 x) + x \cdot - 2 - 2 (2 x - 2))$

Этап 8.4.5.1.3

Применим свойство дистрибутивности.

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + x (2 x) + x \cdot - 2 - 2 (2 x) - 2 \cdot - 2)$

Этап 8.4.5.2

Упростим и объединим подобные члены.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.4.5.2.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.4.5.2.1.1

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + 2 x \cdot x + x \cdot - 2 - 2 (2 x) - 2 \cdot - 2)$

Этап 8.4.5.2.1.2

Умножим $x$ на $x$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.4.5.2.1.2.1

Перенесем $x$ .

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + 2 (x \cdot x) + x \cdot - 2 - 2 (2 x) - 2 \cdot - 2)$

Этап 8.4.5.2.1.2.2

Умножим $x$ на $x$ .

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + 2 x^{2} + x \cdot - 2 - 2 (2 x) - 2 \cdot - 2)$

Этап 8.4.5.2.1.3

Перенесем $- 2$ влево от $x$ .

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + 2 x^{2} - 2 \cdot x - 2 (2 x) - 2 \cdot - 2)$

Этап 8.4.5.2.1.4

Умножим $2$ на $- 2$ .

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + 2 x^{2} - 2 x - 4 x - 2 \cdot - 2)$

Этап 8.4.5.2.1.5

Умножим $- 2$ на $- 2$ .

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + 2 x^{2} - 2 x - 4 x + 4)$

Этап 8.4.5.2.2

Вычтем $4 x$ из $- 2 x$ .

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + (x - 4) (x^{2} - 2 x + 1 + 2 x^{2} - 6 x + 4)$

Этап 8.4.6

Добавим $x^{2}$ и $2 x^{2}$ .

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + (x - 4) (3 x^{2} - 2 x + 1 - 6 x + 4)$

Этап 8.4.7

Вычтем $6 x$ из $- 2 x$ .

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + (x - 4) (3 x^{2} - 8 x + 1 + 4)$

Этап 8.4.8

Добавим $1$ и $4$ .

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + (x - 4) (3 x^{2} - 8 x + 5)$

Этап 8.4.9

Развернем $(x - 4) (3 x^{2} - 8 x + 5)$ , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + x (3 x^{2}) + x (- 8 x) + x \cdot 5 - 4 (3 x^{2}) - 4 (- 8 x) - 4 \cdot 5$

Этап 8.4.10

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.4.10.1

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + 3 x \cdot x^{2} + x (- 8 x) + x \cdot 5 - 4 (3 x^{2}) - 4 (- 8 x) - 4 \cdot 5$

Этап 8.4.10.2

Умножим $x$ на $x^{2}$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.4.10.2.1

Перенесем $x^{2}$ .

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + 3 (x^{2} x) + x (- 8 x) + x \cdot 5 - 4 (3 x^{2}) - 4 (- 8 x) - 4 \cdot 5$

Этап 8.4.10.2.2

Умножим $x^{2}$ на $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.4.10.2.2.1

Возведем $x$ в степень $1$ .

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + 3 (x^{2} x^{1}) + x (- 8 x) + x \cdot 5 - 4 (3 x^{2}) - 4 (- 8 x) - 4 \cdot 5$

Этап 8.4.10.2.2.2

Применим правило степени $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ для объединения показателей.

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + 3 x^{2 + 1} + x (- 8 x) + x \cdot 5 - 4 (3 x^{2}) - 4 (- 8 x) - 4 \cdot 5$

Этап 8.4.10.2.3

Добавим $2$ и $1$ .

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + 3 x^{3} + x (- 8 x) + x \cdot 5 - 4 (3 x^{2}) - 4 (- 8 x) - 4 \cdot 5$

Этап 8.4.10.3

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + 3 x^{3} - 8 x \cdot x + x \cdot 5 - 4 (3 x^{2}) - 4 (- 8 x) - 4 \cdot 5$

Этап 8.4.10.4

Умножим $x$ на $x$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.4.10.4.1

Перенесем $x$ .

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + 3 x^{3} - 8 (x \cdot x) + x \cdot 5 - 4 (3 x^{2}) - 4 (- 8 x) - 4 \cdot 5$

Этап 8.4.10.4.2

Умножим $x$ на $x$ .

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + 3 x^{3} - 8 x^{2} + x \cdot 5 - 4 (3 x^{2}) - 4 (- 8 x) - 4 \cdot 5$

Этап 8.4.10.5

Перенесем $5$ влево от $x$ .

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + 3 x^{3} - 8 x^{2} + 5 \cdot x - 4 (3 x^{2}) - 4 (- 8 x) - 4 \cdot 5$

Этап 8.4.10.6

Умножим $3$ на $- 4$ .

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + 3 x^{3} - 8 x^{2} + 5 x - 12 x^{2} - 4 (- 8 x) - 4 \cdot 5$

Этап 8.4.10.7

Умножим $- 8$ на $- 4$ .

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + 3 x^{3} - 8 x^{2} + 5 x - 12 x^{2} + 32 x - 4 \cdot 5$

Этап 8.4.10.8

Умножим $- 4$ на $5$ .

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + 3 x^{3} - 8 x^{2} + 5 x - 12 x^{2} + 32 x - 20$

Этап 8.4.11

Вычтем $12 x^{2}$ из $- 8 x^{2}$ .

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + 3 x^{3} - 20 x^{2} + 5 x + 32 x - 20$

Этап 8.4.12

Добавим $5 x$ и $32 x$ .

$x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 + 3 x^{3} - 20 x^{2} + 37 x - 20$

Этап 8.5

Добавим $x^{3}$ и $3 x^{3}$ .

$4 x^{3} - 4 x^{2} + 5 x - 2 - 20 x^{2} + 37 x - 20$

Этап 8.6

Вычтем $20 x^{2}$ из $- 4 x^{2}$ .

$4 x^{3} - 24 x^{2} + 5 x - 2 + 37 x - 20$

Этап 8.7

Добавим $5 x$ и $37 x$ .

$4 x^{3} - 24 x^{2} + 42 x - 2 - 20$

Этап 8.8

Вычтем $20$ из $- 2$ .

$4 x^{3} - 24 x^{2} + 42 x - 22$