Математический анализ Примеры

$y = {(8 + x^{5})}^{4} - {(6 + x^{7})}^{5}$

Этап 1

Продифференцируем обе части уравнения.

$\frac{d}{d x} (y) = \frac{d}{d x} ({(8 + x^{5})}^{4} - {(6 + x^{7})}^{5})$

Этап 2

Производная $y$ по $x$ равна $y'$ .

$y'$

Этап 3

Продифференцируем правую часть уравнения.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

По правилу суммы производная ${(8 + x^{5})}^{4} - {(6 + x^{7})}^{5}$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [{(8 + x^{5})}^{4}] + \frac{d}{d x} [- {(6 + x^{7})}^{5}]$ .

$\frac{d}{d x} [{(8 + x^{5})}^{4}] + \frac{d}{d x} [- {(6 + x^{7})}^{5}]$

Этап 3.2

Найдем значение $\frac{d}{d x} [{(8 + x^{5})}^{4}]$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.1

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 $f (x) = x^{4}$ и $g (x) = 8 + x^{5}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.1.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u_{1}$ как $8 + x^{5}$ .

$\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{4}] \frac{d}{d x} [8 + x^{5}] + \frac{d}{d x} [- {(6 + x^{7})}^{5}]$

Этап 3.2.1.2

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

$4 {u_{1}}^{3} \frac{d}{d x} [8 + x^{5}] + \frac{d}{d x} [- {(6 + x^{7})}^{5}]$

Этап 3.2.1.3

Заменим все вхождения $u_{1}$ на $8 + x^{5}$ .

$4 {(8 + x^{5})}^{3} \frac{d}{d x} [8 + x^{5}] + \frac{d}{d x} [- {(6 + x^{7})}^{5}]$

Этап 3.2.2

По правилу суммы производная $8 + x^{5}$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [8] + \frac{d}{d x} [x^{5}]$ .

$4 {(8 + x^{5})}^{3} (\frac{d}{d x} [8] + \frac{d}{d x} [x^{5}]) + \frac{d}{d x} [- {(6 + x^{7})}^{5}]$

Этап 3.2.3

Поскольку $8$ является константой относительно $x$ , производная $8$ относительно $x$ равна $0$ .

$4 {(8 + x^{5})}^{3} (0 + \frac{d}{d x} [x^{5}]) + \frac{d}{d x} [- {(6 + x^{7})}^{5}]$

Этап 3.2.4

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ имеет вид $n x^{n - 1}$ , где $n = 5$ .

$4 {(8 + x^{5})}^{3} (0 + 5 x^{4}) + \frac{d}{d x} [- {(6 + x^{7})}^{5}]$

Этап 3.2.5

Добавим $0$ и $5 x^{4}$ .

$4 {(8 + x^{5})}^{3} (5 x^{4}) + \frac{d}{d x} [- {(6 + x^{7})}^{5}]$

Этап 3.2.6

Умножим $5$ на $4$ .

$20 {(8 + x^{5})}^{3} x^{4} + \frac{d}{d x} [- {(6 + x^{7})}^{5}]$

Этап 3.3

Найдем значение $\frac{d}{d x} [- {(6 + x^{7})}^{5}]$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.1

Поскольку $- 1$ является константой относительно $x$ , производная $- {(6 + x^{7})}^{5}$ по $x$ равна $- \frac{d}{d x} [{(6 + x^{7})}^{5}]$ .

$20 {(8 + x^{5})}^{3} x^{4} - \frac{d}{d x} [{(6 + x^{7})}^{5}]$

Этап 3.3.2

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.2.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u_{2}$ как $6 + x^{7}$ .

$20 {(8 + x^{5})}^{3} x^{4} - (\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{5}] \frac{d}{d x} [6 + x^{7}])$

Этап 3.3.2.2

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{n}]$ имеет вид $n {u_{2}}^{n - 1}$ , где $n = 5$ .

$20 {(8 + x^{5})}^{3} x^{4} - (5 {u_{2}}^{4} \frac{d}{d x} [6 + x^{7}])$

Этап 3.3.2.3

Заменим все вхождения $u_{2}$ на $6 + x^{7}$ .

$20 {(8 + x^{5})}^{3} x^{4} - (5 {(6 + x^{7})}^{4} \frac{d}{d x} [6 + x^{7}])$

Этап 3.3.3

По правилу суммы производная $6 + x^{7}$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [6] + \frac{d}{d x} [x^{7}]$ .

$20 {(8 + x^{5})}^{3} x^{4} - (5 {(6 + x^{7})}^{4} (\frac{d}{d x} [6] + \frac{d}{d x} [x^{7}]))$

Этап 3.3.4

Поскольку $6$ является константой относительно $x$ , производная $6$ относительно $x$ равна $0$ .

$20 {(8 + x^{5})}^{3} x^{4} - (5 {(6 + x^{7})}^{4} (0 + \frac{d}{d x} [x^{7}]))$

Этап 3.3.5

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ имеет вид $n x^{n - 1}$ , где $n = 7$ .

$20 {(8 + x^{5})}^{3} x^{4} - (5 {(6 + x^{7})}^{4} (0 + 7 x^{6}))$

Этап 3.3.6

Добавим $0$ и $7 x^{6}$ .

$20 {(8 + x^{5})}^{3} x^{4} - (5 {(6 + x^{7})}^{4} (7 x^{6}))$

Этап 3.3.7

Умножим $7$ на $5$ .

$20 {(8 + x^{5})}^{3} x^{4} - (35 {(6 + x^{7})}^{4} x^{6})$

Этап 3.3.8

Умножим $35$ на $- 1$ .

$20 {(8 + x^{5})}^{3} x^{4} - 35 {(6 + x^{7})}^{4} x^{6}$

Этап 3.4

Вынесем множитель $5 x^{4}$ из $20 {(8 + x^{5})}^{3} x^{4} - 35 {(6 + x^{7})}^{4} x^{6}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.4.1

Вынесем множитель $5 x^{4}$ из $20 {(8 + x^{5})}^{3} x^{4}$ .

$5 x^{4} (4 {(8 + x^{5})}^{3}) - 35 {(6 + x^{7})}^{4} x^{6}$

Этап 3.4.2

Вынесем множитель $5 x^{4}$ из $- 35 {(6 + x^{7})}^{4} x^{6}$ .

$5 x^{4} (4 {(8 + x^{5})}^{3}) + 5 x^{4} (- 7 {(6 + x^{7})}^{4} x^{2})$

Этап 3.4.3

Вынесем множитель $5 x^{4}$ из $5 x^{4} (4 {(8 + x^{5})}^{3}) + 5 x^{4} (- 7 {(6 + x^{7})}^{4} x^{2})$ .

$5 x^{4} (4 {(8 + x^{5})}^{3} - 7 {(6 + x^{7})}^{4} x^{2})$

Этап 4

Преобразуем уравнение, приравняв левую часть к правой.

$y' = 5 x^{4} (4 {(8 + x^{5})}^{3} - 7 {(6 + x^{7})}^{4} x^{2})$

Этап 5

Заменим $y'$ на $\frac{d y}{d x}$ .

$\frac{d y}{d x} = 5 x^{4} (4 {(8 + x^{5})}^{3} - 7 {(6 + x^{7})}^{4} x^{2})$