Математический анализ Примеры

$f (x) = \frac{\ln (x)}{11 x}$

Этап 1

Найдем первую производную.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

Поскольку $\frac{1}{11}$ является константой относительно $x$ , производная $\frac{\ln (x)}{11 x}$ по $x$ равна $\frac{1}{11} \frac{d}{d x} [\frac{\ln (x)}{x}]$ .

$f' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{d}{d x} (\frac{\ln (x)}{x})$

Этап 1.2

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

$f' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x \frac{d}{d x} (\ln (x)) - \ln (x) \frac{d}{d x} x}{x^{2}}$

Этап 1.3

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

$f' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x (\frac{1}{x}) - \ln (x) \frac{d}{d x} x}{x^{2}}$

Этап 1.4

Продифференцируем, используя правило степени.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.4.1

Объединим $x$ и $\frac{1}{x}$ .

$f' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{\frac{x}{x} - \ln (x) \frac{d}{d x} x}{x^{2}}$

Этап 1.4.2

Сократим общий множитель $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.4.2.1

Сократим общий множитель.

$f' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{\frac{x}{x} - \ln (x) \frac{d}{d x} x}{x^{2}}$

Этап 1.4.2.2

Перепишем это выражение.

$f' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{1 - \ln (x) \frac{d}{d x} x}{x^{2}}$

Этап 1.4.3

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

$f' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{1 - \ln (x) \cdot 1}{x^{2}}$

Этап 1.4.4

Объединим дроби.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.4.4.1

Умножим $- 1$ на $1$ .

$f' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{1 - \ln (x)}{x^{2}}$

Этап 1.4.4.2

Умножим $\frac{1}{11}$ на $\frac{1 - \ln (x)}{x^{2}}$ .

$f' (x) = \frac{1 - \ln (x)}{11 x^{2}}$

Этап 2

Найдем вторую производную.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

Поскольку $\frac{1}{11}$ является константой относительно $x$ , производная $\frac{1 - \ln (x)}{11 x^{2}}$ по $x$ равна $\frac{1}{11} \frac{d}{d x} [\frac{1 - \ln (x)}{x^{2}}]$ .

$f'' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{d}{d x} (\frac{1 - \ln (x)}{x^{2}})$

Этап 2.2

$f'' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{2} \frac{d}{d x} (1 - \ln (x)) - (1 - \ln (x)) \frac{d}{d x} x^{2}}{{(x^{2})}^{2}}$

Этап 2.3

Продифференцируем.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.3.1

Перемножим экспоненты в ${(x^{2})}^{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.3.1.1

Применим правило степени и перемножим показатели, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$f'' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{2} \frac{d}{d x} (1 - \ln (x)) - (1 - \ln (x)) \frac{d}{d x} x^{2}}{x^{2 \cdot 2}}$

Этап 2.3.1.2

Умножим $2$ на $2$ .

$f'' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{2} \frac{d}{d x} (1 - \ln (x)) - (1 - \ln (x)) \frac{d}{d x} x^{2}}{x^{4}}$

Этап 2.3.2

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

$f'' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{2} (\frac{d}{d x} (1) + \frac{d}{d x} (- \ln (x))) - (1 - \ln (x)) \frac{d}{d x} x^{2}}{x^{4}}$

Этап 2.3.3

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

$f'' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{2} (0 + \frac{d}{d x} (- \ln (x))) - (1 - \ln (x)) \frac{d}{d x} x^{2}}{x^{4}}$

Этап 2.3.4

Добавим $0$ и $\frac{d}{d x} [- \ln (x)]$ .

$f'' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{2} \frac{d}{d x} (- \ln (x)) - (1 - \ln (x)) \frac{d}{d x} x^{2}}{x^{4}}$

Этап 2.3.5

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

$f'' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{2} (- \frac{d}{d x} \ln (x)) - (1 - \ln (x)) \frac{d}{d x} x^{2}}{x^{4}}$

Этап 2.4

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

$f'' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{2} (- \frac{1}{x}) - (1 - \ln (x)) \frac{d}{d x} x^{2}}{x^{4}}$

Этап 2.5

Продифференцируем, используя правило степени.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.5.1

Объединим $x^{2}$ и $\frac{1}{x}$ .

$f'' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{- \frac{x^{2}}{x} - (1 - \ln (x)) \frac{d}{d x} x^{2}}{x^{4}}$

Этап 2.5.2

Сократим общий множитель $x^{2}$ и $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.5.2.1

Вынесем множитель $x$ из $x^{2}$ .

$f'' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{- \frac{x \cdot x}{x} - (1 - \ln (x)) \frac{d}{d x} x^{2}}{x^{4}}$

Этап 2.5.2.2

Сократим общие множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.5.2.2.1

Возведем $x$ в степень $1$ .

$f'' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{- \frac{x \cdot x}{x} - (1 - \ln (x)) \frac{d}{d x} x^{2}}{x^{4}}$

Этап 2.5.2.2.2

Вынесем множитель $x$ из $x^{1}$ .

$f'' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{- \frac{x \cdot x}{x \cdot 1} - (1 - \ln (x)) \frac{d}{d x} x^{2}}{x^{4}}$

Этап 2.5.2.2.3

Сократим общий множитель.

$f'' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{- \frac{x \cdot x}{x \cdot 1} - (1 - \ln (x)) \frac{d}{d x} x^{2}}{x^{4}}$

Этап 2.5.2.2.4

Перепишем это выражение.

$f'' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{- \frac{x}{1} - (1 - \ln (x)) \frac{d}{d x} x^{2}}{x^{4}}$

Этап 2.5.2.2.5

Разделим $x$ на $1$ .

$f'' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{- x - (1 - \ln (x)) \frac{d}{d x} x^{2}}{x^{4}}$

Этап 2.5.3

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

$f'' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{- x - (1 - \ln (x)) (2 x)}{x^{4}}$

Этап 2.5.4

Упростим с помощью разложения.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.5.4.1

Умножим $2$ на $- 1$ .

$f'' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{- x - 2 (1 - \ln (x)) x}{x^{4}}$

Этап 2.5.4.2

Вынесем множитель $x$ из $- x - 2 (1 - \ln (x)) x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.5.4.2.1

Вынесем множитель $x$ из $- x$ .

$f'' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x \cdot - 1 - 2 (1 - \ln (x)) x}{x^{4}}$

Этап 2.5.4.2.2

Вынесем множитель $x$ из $- 2 (1 - \ln (x)) x$ .

$f'' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x \cdot - 1 + x (- 2 (1 - \ln (x)))}{x^{4}}$

Этап 2.5.4.2.3

Вынесем множитель $x$ из $x \cdot - 1 + x (- 2 (1 - \ln (x)))$ .

$f'' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x (- 1 - 2 (1 - \ln (x)))}{x^{4}}$

Этап 2.6

Сократим общие множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.6.1

Вынесем множитель $x$ из $x^{4}$ .

$f'' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x (- 1 - 2 (1 - \ln (x)))}{x \cdot x^{3}}$

Этап 2.6.2

Сократим общий множитель.

$f'' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x (- 1 - 2 (1 - \ln (x)))}{x \cdot x^{3}}$

Этап 2.6.3

Перепишем это выражение.

$f'' (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{- 1 - 2 (1 - \ln (x))}{x^{3}}$

Этап 2.7

Умножим $\frac{1}{11}$ на $\frac{- 1 - 2 (1 - \ln (x))}{x^{3}}$ .

$f'' (x) = \frac{- 1 - 2 (1 - \ln (x))}{11 x^{3}}$

Этап 2.8

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.8.1

Применим свойство дистрибутивности.

$f'' (x) = \frac{- 1 - 2 \cdot 1 - 2 (- \ln (x))}{11 x^{3}}$

Этап 2.8.2

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.8.2.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.8.2.1.1

Умножим $- 2$ на $1$ .

$f'' (x) = \frac{- 1 - 2 - 2 (- \ln (x))}{11 x^{3}}$

Этап 2.8.2.1.2

Умножим $- 2 (- \ln (x))$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.8.2.1.2.1

Умножим $- 1$ на $- 2$ .

$f'' (x) = \frac{- 1 - 2 + 2 \ln (x)}{11 x^{3}}$

Этап 2.8.2.1.2.2

Упростим $2 \ln (x)$ путем переноса $2$ под логарифм.

$f'' (x) = \frac{- 1 - 2 + \ln (x^{2})}{11 x^{3}}$

Этап 2.8.2.2

Вычтем $2$ из $- 1$ .

$f'' (x) = \frac{- 3 + \ln (x^{2})}{11 x^{3}}$

Этап 2.8.3

Перепишем $- 3$ в виде $- 1 (3)$ .

$f'' (x) = \frac{- 1 \cdot 3 + \ln (x^{2})}{11 x^{3}}$

Этап 2.8.4

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

$f'' (x) = \frac{- 1 \cdot 3 - 1 (- \ln (x^{2}))}{11 x^{3}}$

Этап 2.8.5

Вынесем множитель $- 1$ из $- 1 (3) - 1 (- \ln (x^{2}))$ .

$f'' (x) = \frac{- 1 (3 - \ln (x^{2}))}{11 x^{3}}$

Этап 2.8.6

Вынесем знак минуса перед дробью.

$f'' (x) = - \frac{3 - \ln (x^{2})}{11 x^{3}}$

Этап 3

Найдем третью производную.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Поскольку $- \frac{1}{11}$ является константой относительно $x$ , производная $- \frac{3 - \ln (x^{2})}{11 x^{3}}$ по $x$ равна $- \frac{1}{11} \frac{d}{d x} [\frac{3 - \ln (x^{2})}{x^{3}}]$ .

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{d}{d x} \frac{3 - \ln (x^{2})}{x^{3}}$

Этап 3.2

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{3} \frac{d}{d x} (3 - \ln (x^{2})) - (3 - \ln (x^{2})) \frac{d}{d x} x^{3}}{{(x^{3})}^{2}}$

Этап 3.3

Продифференцируем.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.1

Перемножим экспоненты в ${(x^{3})}^{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.1.1

Применим правило степени и перемножим показатели, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{3} \frac{d}{d x} (3 - \ln (x^{2})) - (3 - \ln (x^{2})) \frac{d}{d x} x^{3}}{x^{3 \cdot 2}}$

Этап 3.3.1.2

Умножим $3$ на $2$ .

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{3} \frac{d}{d x} (3 - \ln (x^{2})) - (3 - \ln (x^{2})) \frac{d}{d x} x^{3}}{x^{6}}$

Этап 3.3.2

По правилу суммы производная $3 - \ln (x^{2})$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [3] + \frac{d}{d x} [- \ln (x^{2})]$ .

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{3} (\frac{d}{d x} (3) + \frac{d}{d x} (- \ln (x^{2}))) - (3 - \ln (x^{2})) \frac{d}{d x} x^{3}}{x^{6}}$

Этап 3.3.3

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

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{3} (0 + \frac{d}{d x} (- \ln (x^{2}))) - (3 - \ln (x^{2})) \frac{d}{d x} x^{3}}{x^{6}}$

Этап 3.3.4

Добавим $0$ и $\frac{d}{d x} [- \ln (x^{2})]$ .

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{3} \frac{d}{d x} (- \ln (x^{2})) - (3 - \ln (x^{2})) \frac{d}{d x} x^{3}}{x^{6}}$

Этап 3.3.5

Поскольку $- 1$ является константой относительно $x$ , производная $- \ln (x^{2})$ по $x$ равна $- \frac{d}{d x} [\ln (x^{2})]$ .

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{3} (- \frac{d}{d x} \ln (x^{2})) - (3 - \ln (x^{2})) \frac{d}{d x} x^{3}}{x^{6}}$

Этап 3.4

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 $g (x) = x^{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.4.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u$ как $x^{2}$ .

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{3} (- (\frac{d}{d u} (\ln (u)) \frac{d}{d x} (x^{2}))) - (3 - \ln (x^{2})) \frac{d}{d x} x^{3}}{x^{6}}$

Этап 3.4.2

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

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{3} (- (\frac{1}{u} \cdot \frac{d}{d x} (x^{2}))) - (3 - \ln (x^{2})) \frac{d}{d x} x^{3}}{x^{6}}$

Этап 3.4.3

Заменим все вхождения $u$ на $x^{2}$ .

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{3} (- (\frac{1}{x^{2}} \cdot \frac{d}{d x} (x^{2}))) - (3 - \ln (x^{2})) \frac{d}{d x} x^{3}}{x^{6}}$

Этап 3.5

Продифференцируем, используя правило степени.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.5.1

Объединим $x^{3}$ и $\frac{1}{x^{2}}$ .

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{- \frac{x^{3}}{x^{2}} \cdot \frac{d}{d x} x^{2} - (3 - \ln (x^{2})) \frac{d}{d x} x^{3}}{x^{6}}$

Этап 3.5.2

Сократим общий множитель $x^{3}$ и $x^{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.5.2.1

Вынесем множитель $x^{2}$ из $x^{3}$ .

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{- \frac{x^{2} x}{x^{2}} \cdot \frac{d}{d x} x^{2} - (3 - \ln (x^{2})) \frac{d}{d x} x^{3}}{x^{6}}$

Этап 3.5.2.2

Сократим общие множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.5.2.2.1

Умножим на $1$ .

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{- \frac{x^{2} x}{x^{2} \cdot 1} \cdot \frac{d}{d x} x^{2} - (3 - \ln (x^{2})) \frac{d}{d x} x^{3}}{x^{6}}$

Этап 3.5.2.2.2

Сократим общий множитель.

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{- \frac{x^{2} x}{x^{2} \cdot 1} \cdot \frac{d}{d x} x^{2} - (3 - \ln (x^{2})) \frac{d}{d x} x^{3}}{x^{6}}$

Этап 3.5.2.2.3

Перепишем это выражение.

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{- \frac{x}{1} \cdot \frac{d}{d x} x^{2} - (3 - \ln (x^{2})) \frac{d}{d x} x^{3}}{x^{6}}$

Этап 3.5.2.2.4

Разделим $x$ на $1$ .

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{- x \frac{d}{d x} x^{2} - (3 - \ln (x^{2})) \frac{d}{d x} x^{3}}{x^{6}}$

Этап 3.5.3

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

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{- x (2 x) - (3 - \ln (x^{2})) \frac{d}{d x} x^{3}}{x^{6}}$

Этап 3.5.4

Умножим $2$ на $- 1$ .

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{- 2 x \cdot x - (3 - \ln (x^{2})) \frac{d}{d x} x^{3}}{x^{6}}$

Этап 3.6

Возведем $x$ в степень $1$ .

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{- 2 (x \cdot x) - (3 - \ln (x^{2})) \frac{d}{d x} x^{3}}{x^{6}}$

Этап 3.7

Возведем $x$ в степень $1$ .

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{- 2 (x \cdot x) - (3 - \ln (x^{2})) \frac{d}{d x} x^{3}}{x^{6}}$

Этап 3.8

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

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{- 2 x^{1 + 1} - (3 - \ln (x^{2})) \frac{d}{d x} x^{3}}{x^{6}}$

Этап 3.9

Добавим $1$ и $1$ .

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{- 2 x^{2} - (3 - \ln (x^{2})) \frac{d}{d x} x^{3}}{x^{6}}$

Этап 3.10

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

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{- 2 x^{2} - (3 - \ln (x^{2})) (3 x^{2})}{x^{6}}$

Этап 3.11

Упростим с помощью разложения.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.11.1

Умножим $3$ на $- 1$ .

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{- 2 x^{2} - 3 (3 - \ln (x^{2})) x^{2}}{x^{6}}$

Этап 3.11.2

Вынесем множитель $x^{2}$ из $- 2 x^{2} - 3 (3 - \ln (x^{2})) x^{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.11.2.1

Вынесем множитель $x^{2}$ из $- 2 x^{2}$ .

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{2} \cdot - 2 - 3 (3 - \ln (x^{2})) x^{2}}{x^{6}}$

Этап 3.11.2.2

Вынесем множитель $x^{2}$ из $- 3 (3 - \ln (x^{2})) x^{2}$ .

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{2} \cdot - 2 + x^{2} (- 3 (3 - \ln (x^{2})))}{x^{6}}$

Этап 3.11.2.3

Вынесем множитель $x^{2}$ из $x^{2} \cdot - 2 + x^{2} (- 3 (3 - \ln (x^{2})))$ .

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{2} (- 2 - 3 (3 - \ln (x^{2})))}{x^{6}}$

Этап 3.12

Сократим общие множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.12.1

Вынесем множитель $x^{2}$ из $x^{6}$ .

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{2} (- 2 - 3 (3 - \ln (x^{2})))}{x^{2} x^{4}}$

Этап 3.12.2

Сократим общий множитель.

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{2} (- 2 - 3 (3 - \ln (x^{2})))}{x^{2} x^{4}}$

Этап 3.12.3

Перепишем это выражение.

$f''' (x) = - \frac{1}{11} \cdot \frac{- 2 - 3 (3 - \ln (x^{2}))}{x^{4}}$

Этап 3.13

Умножим $\frac{- 2 - 3 (3 - \ln (x^{2}))}{x^{4}}$ на $\frac{1}{11}$ .

$f''' (x) = - \frac{- 2 - 3 (3 - \ln (x^{2}))}{x^{4} \cdot 11}$

Этап 3.14

Перенесем $11$ влево от $x^{4}$ .

$f''' (x) = - \frac{- 2 - 3 (3 - \ln (x^{2}))}{11 \cdot x^{4}}$

Этап 3.15

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.15.1

Применим свойство дистрибутивности.

$f''' (x) = - \frac{- 2 - 3 \cdot 3 - 3 (- \ln (x^{2}))}{11 x^{4}}$

Этап 3.15.2

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.15.2.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.15.2.1.1

Умножим $- 3$ на $3$ .

$f''' (x) = - \frac{- 2 - 9 - 3 (- \ln (x^{2}))}{11 x^{4}}$

Этап 3.15.2.1.2

Умножим $- 3 (- \ln (x^{2}))$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.15.2.1.2.1

Умножим $- 1$ на $- 3$ .

$f''' (x) = - \frac{- 2 - 9 + 3 \ln (x^{2})}{11 x^{4}}$

Этап 3.15.2.1.2.2

Упростим $3 \ln (x^{2})$ путем переноса $3$ под логарифм.

$f''' (x) = - \frac{- 2 - 9 + \ln ({(x^{2})}^{3})}{11 x^{4}}$

Этап 3.15.2.1.3

Перемножим экспоненты в ${(x^{2})}^{3}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.15.2.1.3.1

Применим правило степени и перемножим показатели, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$f''' (x) = - \frac{- 2 - 9 + \ln (x^{2 \cdot 3})}{11 x^{4}}$

Этап 3.15.2.1.3.2

Умножим $2$ на $3$ .

$f''' (x) = - \frac{- 2 - 9 + \ln (x^{6})}{11 x^{4}}$

Этап 3.15.2.2

Вычтем $9$ из $- 2$ .

$f''' (x) = - \frac{- 11 + \ln (x^{6})}{11 x^{4}}$

Этап 3.15.3

Перепишем $- 11$ в виде $- 1 (11)$ .

$f''' (x) = - \frac{- 1 \cdot 11 + \ln (x^{6})}{11 x^{4}}$

Этап 3.15.4

Вынесем множитель $- 1$ из $\ln (x^{6})$ .

$f''' (x) = - \frac{- 1 \cdot 11 - 1 (- \ln (x^{6}))}{11 x^{4}}$

Этап 3.15.5

Вынесем множитель $- 1$ из $- 1 (11) - 1 (- \ln (x^{6}))$ .

$f''' (x) = - \frac{- 1 (11 - \ln (x^{6}))}{11 x^{4}}$

Этап 3.15.6

Вынесем знак минуса перед дробью.

$f''' (x) = \frac{11 - \ln (x^{6})}{11 x^{4}}$

Этап 3.15.7

Умножим $- 1$ на $- 1$ .

$f''' (x) = 1 (\frac{11 - \ln (x^{6})}{11 x^{4}})$

Этап 3.15.8

Умножим $\frac{11 - \ln (x^{6})}{11 x^{4}}$ на $1$ .

$f''' (x) = \frac{11 - \ln (x^{6})}{11 x^{4}}$

Этап 4

Найдем четвертую производную.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Поскольку $\frac{1}{11}$ является константой относительно $x$ , производная $\frac{11 - \ln (x^{6})}{11 x^{4}}$ по $x$ равна $\frac{1}{11} \frac{d}{d x} [\frac{11 - \ln (x^{6})}{x^{4}}]$ .

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{d}{d x} (\frac{11 - \ln (x^{6})}{x^{4}})$

Этап 4.2

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{4} \frac{d}{d x} (11 - \ln (x^{6})) - (11 - \ln (x^{6})) \frac{d}{d x} x^{4}}{{(x^{4})}^{2}}$

Этап 4.3

Продифференцируем.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.3.1

Перемножим экспоненты в ${(x^{4})}^{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.3.1.1

Применим правило степени и перемножим показатели, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{4} \frac{d}{d x} (11 - \ln (x^{6})) - (11 - \ln (x^{6})) \frac{d}{d x} x^{4}}{x^{4 \cdot 2}}$

Этап 4.3.1.2

Умножим $4$ на $2$ .

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{4} \frac{d}{d x} (11 - \ln (x^{6})) - (11 - \ln (x^{6})) \frac{d}{d x} x^{4}}{x^{8}}$

Этап 4.3.2

По правилу суммы производная $11 - \ln (x^{6})$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [11] + \frac{d}{d x} [- \ln (x^{6})]$ .

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{4} (\frac{d}{d x} (11) + \frac{d}{d x} (- \ln (x^{6}))) - (11 - \ln (x^{6})) \frac{d}{d x} x^{4}}{x^{8}}$

Этап 4.3.3

Поскольку $11$ является константой относительно $x$ , производная $11$ относительно $x$ равна $0$ .

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{4} (0 + \frac{d}{d x} (- \ln (x^{6}))) - (11 - \ln (x^{6})) \frac{d}{d x} x^{4}}{x^{8}}$

Этап 4.3.4

Добавим $0$ и $\frac{d}{d x} [- \ln (x^{6})]$ .

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{4} \frac{d}{d x} (- \ln (x^{6})) - (11 - \ln (x^{6})) \frac{d}{d x} x^{4}}{x^{8}}$

Этап 4.3.5

Поскольку $- 1$ является константой относительно $x$ , производная $- \ln (x^{6})$ по $x$ равна $- \frac{d}{d x} [\ln (x^{6})]$ .

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{4} (- \frac{d}{d x} \ln (x^{6})) - (11 - \ln (x^{6})) \frac{d}{d x} x^{4}}{x^{8}}$

Этап 4.4

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.4.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u$ как $x^{6}$ .

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{4} (- (\frac{d}{d u} (\ln (u)) \frac{d}{d x} (x^{6}))) - (11 - \ln (x^{6})) \frac{d}{d x} x^{4}}{x^{8}}$

Этап 4.4.2

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

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{4} (- (\frac{1}{u} \cdot \frac{d}{d x} (x^{6}))) - (11 - \ln (x^{6})) \frac{d}{d x} x^{4}}{x^{8}}$

Этап 4.4.3

Заменим все вхождения $u$ на $x^{6}$ .

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{x^{4} (- (\frac{1}{x^{6}} \cdot \frac{d}{d x} (x^{6}))) - (11 - \ln (x^{6})) \frac{d}{d x} x^{4}}{x^{8}}$

Этап 4.5

Продифференцируем, используя правило степени.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.5.1

Объединим $x^{4}$ и $\frac{1}{x^{6}}$ .

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{- \frac{x^{4}}{x^{6}} \cdot \frac{d}{d x} x^{6} - (11 - \ln (x^{6})) \frac{d}{d x} x^{4}}{x^{8}}$

Этап 4.5.2

Сократим общий множитель $x^{4}$ и $x^{6}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.5.2.1

Умножим на $1$ .

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{- \frac{x^{4} \cdot 1}{x^{6}} \cdot \frac{d}{d x} x^{6} - (11 - \ln (x^{6})) \frac{d}{d x} x^{4}}{x^{8}}$

Этап 4.5.2.2

Сократим общие множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.5.2.2.1

Вынесем множитель $x^{4}$ из $x^{6}$ .

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{- \frac{x^{4} \cdot 1}{x^{4} x^{2}} \cdot \frac{d}{d x} x^{6} - (11 - \ln (x^{6})) \frac{d}{d x} x^{4}}{x^{8}}$

Этап 4.5.2.2.2

Сократим общий множитель.

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{- \frac{x^{4} \cdot 1}{x^{4} x^{2}} \cdot \frac{d}{d x} x^{6} - (11 - \ln (x^{6})) \frac{d}{d x} x^{4}}{x^{8}}$

Этап 4.5.2.2.3

Перепишем это выражение.

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{- \frac{1}{x^{2}} \cdot \frac{d}{d x} x^{6} - (11 - \ln (x^{6})) \frac{d}{d x} x^{4}}{x^{8}}$

Этап 4.5.3

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ имеет вид $n x^{n - 1}$ , где $n = 6$ .

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{- \frac{1}{x^{2}} \cdot (6 x^{5}) - (11 - \ln (x^{6})) \frac{d}{d x} x^{4}}{x^{8}}$

Этап 4.5.4

Упростим члены.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.5.4.1

Умножим $6$ на $- 1$ .

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{- 6 \frac{1}{x^{2}} \cdot x^{5} - (11 - \ln (x^{6})) \frac{d}{d x} x^{4}}{x^{8}}$

Этап 4.5.4.2

Объединим $- 6$ и $\frac{1}{x^{2}}$ .

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{\frac{- 6}{x^{2}} \cdot x^{5} - (11 - \ln (x^{6})) \frac{d}{d x} x^{4}}{x^{8}}$

Этап 4.5.4.3

Объединим $\frac{- 6}{x^{2}}$ и $x^{5}$ .

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{\frac{- 6 x^{5}}{x^{2}} - (11 - \ln (x^{6})) \frac{d}{d x} x^{4}}{x^{8}}$

Этап 4.5.4.4

Сократим общий множитель $x^{5}$ и $x^{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.5.4.4.1

Вынесем множитель $x^{2}$ из $- 6 x^{5}$ .

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{\frac{x^{2} (- 6 x^{3})}{x^{2}} - (11 - \ln (x^{6})) \frac{d}{d x} x^{4}}{x^{8}}$

Этап 4.5.4.4.2

Сократим общие множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.5.4.4.2.1

Умножим на $1$ .

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{\frac{x^{2} (- 6 x^{3})}{x^{2} \cdot 1} - (11 - \ln (x^{6})) \frac{d}{d x} x^{4}}{x^{8}}$

Этап 4.5.4.4.2.2

Сократим общий множитель.

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{\frac{x^{2} (- 6 x^{3})}{x^{2} \cdot 1} - (11 - \ln (x^{6})) \frac{d}{d x} x^{4}}{x^{8}}$

Этап 4.5.4.4.2.3

Перепишем это выражение.

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{\frac{- 6 x^{3}}{1} - (11 - \ln (x^{6})) \frac{d}{d x} x^{4}}{x^{8}}$

Этап 4.5.4.4.2.4

Разделим $- 6 x^{3}$ на $1$ .

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{- 6 x^{3} - (11 - \ln (x^{6})) \frac{d}{d x} x^{4}}{x^{8}}$

Этап 4.5.5

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ имеет вид $n x^{n - 1}$ , где $n = 4$ .

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{- 6 x^{3} - (11 - \ln (x^{6})) (4 x^{3})}{x^{8}}$

Этап 4.5.6

Объединим дроби.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.5.6.1

Умножим $4$ на $- 1$ .

$f^{4} (x) = \frac{1}{11} \cdot \frac{- 6 x^{3} - 4 (11 - \ln (x^{6})) x^{3}}{x^{8}}$

Этап 4.5.6.2

Умножим $\frac{1}{11}$ на $\frac{- 6 x^{3} - 4 (11 - \ln (x^{6})) x^{3}}{x^{8}}$ .

$f^{4} (x) = \frac{- 6 x^{3} - 4 (11 - \ln (x^{6})) x^{3}}{11 x^{8}}$

Этап 4.6

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.6.1

Применим свойство дистрибутивности.

$f^{4} (x) = \frac{- 6 x^{3} + (- 4 \cdot 11 - 4 (- \ln (x^{6}))) x^{3}}{11 x^{8}}$

Этап 4.6.2

Применим свойство дистрибутивности.

$f^{4} (x) = \frac{- 6 x^{3} - 4 \cdot (11 x^{3}) - 4 (- \ln (x^{6})) x^{3}}{11 x^{8}}$

Этап 4.6.3

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.6.3.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.6.3.1.1

Умножим $- 4$ на $11$ .

$f^{4} (x) = \frac{- 6 x^{3} - 44 x^{3} - 4 (- \ln (x^{6})) x^{3}}{11 x^{8}}$

Этап 4.6.3.1.2

Умножим $- 4 (- \ln (x^{6}))$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.6.3.1.2.1

Умножим $- 1$ на $- 4$ .

$f^{4} (x) = \frac{- 6 x^{3} - 44 x^{3} + 4 \ln (x^{6}) x^{3}}{11 x^{8}}$

Этап 4.6.3.1.2.2

Упростим $4 \ln (x^{6})$ путем переноса $4$ под логарифм.

$f^{4} (x) = \frac{- 6 x^{3} - 44 x^{3} + \ln ({(x^{6})}^{4}) x^{3}}{11 x^{8}}$

Этап 4.6.3.1.3

Перемножим экспоненты в ${(x^{6})}^{4}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.6.3.1.3.1

Применим правило степени и перемножим показатели, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$f^{4} (x) = \frac{- 6 x^{3} - 44 x^{3} + \ln (x^{6 \cdot 4}) x^{3}}{11 x^{8}}$

Этап 4.6.3.1.3.2

Умножим $6$ на $4$ .

$f^{4} (x) = \frac{- 6 x^{3} - 44 x^{3} + \ln (x^{24}) x^{3}}{11 x^{8}}$

Этап 4.6.3.2

Вычтем $44 x^{3}$ из $- 6 x^{3}$ .

$f^{4} (x) = \frac{- 50 x^{3} + \ln (x^{24}) x^{3}}{11 x^{8}}$

Этап 4.6.3.3

Изменим порядок множителей в $- 50 x^{3} + \ln (x^{24}) x^{3}$ .

$f^{4} (x) = \frac{- 50 x^{3} + x^{3} \ln (x^{24})}{11 x^{8}}$

Этап 4.6.4

Вынесем множитель $x^{3}$ из $- 50 x^{3} + x^{3} \ln (x^{24})$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.6.4.1

Вынесем множитель $x^{3}$ из $- 50 x^{3}$ .

$f^{4} (x) = \frac{x^{3} \cdot - 50 + x^{3} \ln (x^{24})}{11 x^{8}}$

Этап 4.6.4.2

Вынесем множитель $x^{3}$ из $x^{3} \ln (x^{24})$ .

$f^{4} (x) = \frac{x^{3} \cdot - 50 + x^{3} (\ln (x^{24}))}{11 x^{8}}$

Этап 4.6.4.3

Вынесем множитель $x^{3}$ из $x^{3} \cdot - 50 + x^{3} (\ln (x^{24}))$ .

$f^{4} (x) = \frac{x^{3} (- 50 + \ln (x^{24}))}{11 x^{8}}$

Этап 4.6.5

Развернем $\ln (x^{24})$ , вынося $24$ из логарифма.

$f^{4} (x) = \frac{x^{3} (- 50 + 24 \ln (x))}{11 x^{8}}$

Этап 4.6.6

Сократим общие множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.6.6.1

Вынесем множитель $x^{3}$ из $11 x^{8}$ .

$f^{4} (x) = \frac{x^{3} (- 50 + 24 \ln (x))}{x^{3} (11 x^{5})}$

Этап 4.6.6.2

Сократим общий множитель.

$f^{4} (x) = \frac{x^{3} (- 50 + 24 \ln (x))}{x^{3} (11 x^{5})}$

Этап 4.6.6.3

Перепишем это выражение.

$f^{4} (x) = \frac{- 50 + 24 \ln (x)}{11 x^{5}}$

Этап 4.6.7

Вынесем множитель $2$ из $- 50 + 24 \ln (x)$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.6.7.1

Вынесем множитель $2$ из $- 50$ .

$f^{4} (x) = \frac{2 (- 25) + 24 \ln (x)}{11 x^{5}}$

Этап 4.6.7.2

Вынесем множитель $2$ из $24 \ln (x)$ .

$f^{4} (x) = \frac{2 (- 25) + 2 (12 \ln (x))}{11 x^{5}}$

Этап 4.6.7.3

Вынесем множитель $2$ из $2 (- 25) + 2 (12 \ln (x))$ .

$f^{4} (x) = \frac{2 (- 25 + 12 \ln (x))}{11 x^{5}}$

Этап 4.6.8

Перепишем $- 25$ в виде $- 1 (25)$ .

$f^{4} (x) = \frac{2 (- 1 \cdot 25 + 12 \ln (x))}{11 x^{5}}$

Этап 4.6.9

Вынесем множитель $- 1$ из $12 \ln (x)$ .

$f^{4} (x) = \frac{2 (- 1 \cdot 25 - (- 12 \ln (x)))}{11 x^{5}}$

Этап 4.6.10

Вынесем множитель $- 1$ из $- 1 (25) - (- 12 \ln (x))$ .

$f^{4} (x) = \frac{2 (- 1 (25 - 12 \ln (x)))}{11 x^{5}}$

Этап 4.6.11

Вынесем знак минуса перед дробью.

$f^{4} (x) = - \frac{2 (25 - 12 \ln (x))}{11 x^{5}}$

Этап 5

Четвертая производная $f (x)$ по $x$ равна $- \frac{2 (25 - 12 \ln (x))}{11 x^{5}}$ .

$- \frac{2 (25 - 12 \ln (x))}{11 x^{5}}$