Математический анализ Примеры

$\ln (3 + x - x^{3})$

Этап 1

Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ имеет вид $f' (g (x)) g' (x)$ , где $f (x) = \ln (x)$ и $g (x) = 3 + x - x^{3}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u$ как $3 + x - x^{3}$ .

$\frac{d}{d u} [\ln (u)] \frac{d}{d x} [3 + x - x^{3}]$

Этап 1.2

Производная $\ln (u)$ по $u$ равна $\frac{1}{u}$ .

$\frac{1}{u} \frac{d}{d x} [3 + x - x^{3}]$

Этап 1.3

Заменим все вхождения $u$ на $3 + x - x^{3}$ .

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

Этап 2

Продифференцируем.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

По правилу суммы производная $3 + x - x^{3}$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [3] + \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- x^{3}]$ .

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

Этап 2.2

Поскольку $3$ является константой относительно $x$ , производная $3$ относительно $x$ равна $0$ .

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

Этап 2.3

Добавим $0$ и $\frac{d}{d x} [x]$ .

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

Этап 2.4

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

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

Этап 2.5

Поскольку $- 1$ является константой относительно $x$ , производная $- x^{3}$ по $x$ равна $- \frac{d}{d x} [x^{3}]$ .

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

Этап 2.6

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ имеет вид $n x^{n - 1}$ , где $n = 3$ .

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

Этап 2.7

Умножим $3$ на $- 1$ .

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

Этап 3

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Изменим порядок множителей в $\frac{1}{3 + x - x^{3}} (1 - 3 x^{2})$ .

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

Этап 3.2

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

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