Математический анализ Примеры

$y = {(6 x - 5)}^{2} {(3 - x^{5})}^{2}$

Этап 1

Продифференцируем обе части уравнения.

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

Этап 2

Производная $y$ по $x$ равна $y'$ .

$y'$

Этап 3

Продифференцируем правую часть уравнения.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Перепишем ${(6 x - 5)}^{2}$ в виде $(6 x - 5) (6 x - 5)$ .

$\frac{d}{d x} [(6 x - 5) (6 x - 5) {(3 - x^{5})}^{2}]$

Этап 3.2

Развернем $(6 x - 5) (6 x - 5)$ , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.1

Применим свойство дистрибутивности.

$\frac{d}{d x} [(6 x (6 x - 5) - 5 (6 x - 5)) {(3 - x^{5})}^{2}]$

Этап 3.2.2

Применим свойство дистрибутивности.

$\frac{d}{d x} [(6 x (6 x) + 6 x \cdot - 5 - 5 (6 x - 5)) {(3 - x^{5})}^{2}]$

Этап 3.2.3

Применим свойство дистрибутивности.

$\frac{d}{d x} [(6 x (6 x) + 6 x \cdot - 5 - 5 (6 x) - 5 \cdot - 5) {(3 - x^{5})}^{2}]$

Этап 3.3

Упростим и объединим подобные члены.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.1.1

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

$\frac{d}{d x} [(6 \cdot 6 x \cdot x + 6 x \cdot - 5 - 5 (6 x) - 5 \cdot - 5) {(3 - x^{5})}^{2}]$

Этап 3.3.1.2

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

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.3.1.2.1

Перенесем $x$ .

$\frac{d}{d x} [(6 \cdot 6 (x \cdot x) + 6 x \cdot - 5 - 5 (6 x) - 5 \cdot - 5) {(3 - x^{5})}^{2}]$

Этап 3.3.1.2.2

Умножим $x$ на $x$ .

$\frac{d}{d x} [(6 \cdot 6 x^{2} + 6 x \cdot - 5 - 5 (6 x) - 5 \cdot - 5) {(3 - x^{5})}^{2}]$

Этап 3.3.1.3

Умножим $6$ на $6$ .

$\frac{d}{d x} [(36 x^{2} + 6 x \cdot - 5 - 5 (6 x) - 5 \cdot - 5) {(3 - x^{5})}^{2}]$

Этап 3.3.1.4

Умножим $- 5$ на $6$ .

$\frac{d}{d x} [(36 x^{2} - 30 x - 5 (6 x) - 5 \cdot - 5) {(3 - x^{5})}^{2}]$

Этап 3.3.1.5

Умножим $6$ на $- 5$ .

$\frac{d}{d x} [(36 x^{2} - 30 x - 30 x - 5 \cdot - 5) {(3 - x^{5})}^{2}]$

Этап 3.3.1.6

Умножим $- 5$ на $- 5$ .

$\frac{d}{d x} [(36 x^{2} - 30 x - 30 x + 25) {(3 - x^{5})}^{2}]$

Этап 3.3.2

Вычтем $30 x$ из $- 30 x$ .

$\frac{d}{d x} [(36 x^{2} - 60 x + 25) {(3 - x^{5})}^{2}]$

Этап 3.4

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 $f (x) = 36 x^{2} - 60 x + 25$ и $g (x) = {(3 - x^{5})}^{2}$ .

$(36 x^{2} - 60 x + 25) \frac{d}{d x} [{(3 - x^{5})}^{2}] + {(3 - x^{5})}^{2} \frac{d}{d x} [36 x^{2} - 60 x + 25]$

Этап 3.5

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 $f (x) = x^{2}$ и $g (x) = 3 - x^{5}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.5.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u$ как $3 - x^{5}$ .

$(36 x^{2} - 60 x + 25) (\frac{d}{d u} [u^{2}] \frac{d}{d x} [3 - x^{5}]) + {(3 - x^{5})}^{2} \frac{d}{d x} [36 x^{2} - 60 x + 25]$

Этап 3.5.2

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

$(36 x^{2} - 60 x + 25) (2 u \frac{d}{d x} [3 - x^{5}]) + {(3 - x^{5})}^{2} \frac{d}{d x} [36 x^{2} - 60 x + 25]$

Этап 3.5.3

Заменим все вхождения $u$ на $3 - x^{5}$ .

$(36 x^{2} - 60 x + 25) (2 (3 - x^{5}) \frac{d}{d x} [3 - x^{5}]) + {(3 - x^{5})}^{2} \frac{d}{d x} [36 x^{2} - 60 x + 25]$

Этап 3.6

Продифференцируем.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.6.1

Перенесем $2$ влево от $36 x^{2} - 60 x + 25$ .

$2 \cdot (36 x^{2} - 60 x + 25) (3 - x^{5}) \frac{d}{d x} [3 - x^{5}] + {(3 - x^{5})}^{2} \frac{d}{d x} [36 x^{2} - 60 x + 25]$

Этап 3.6.2

По правилу суммы производная $3 - x^{5}$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [3] + \frac{d}{d x} [- x^{5}]$ .

$2 (36 x^{2} - 60 x + 25) (3 - x^{5}) (\frac{d}{d x} [3] + \frac{d}{d x} [- x^{5}]) + {(3 - x^{5})}^{2} \frac{d}{d x} [36 x^{2} - 60 x + 25]$

Этап 3.6.3

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

$2 (36 x^{2} - 60 x + 25) (3 - x^{5}) (0 + \frac{d}{d x} [- x^{5}]) + {(3 - x^{5})}^{2} \frac{d}{d x} [36 x^{2} - 60 x + 25]$

Этап 3.6.4

Добавим $0$ и $\frac{d}{d x} [- x^{5}]$ .

$2 (36 x^{2} - 60 x + 25) (3 - x^{5}) \frac{d}{d x} [- x^{5}] + {(3 - x^{5})}^{2} \frac{d}{d x} [36 x^{2} - 60 x + 25]$

Этап 3.6.5

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

$2 (36 x^{2} - 60 x + 25) (3 - x^{5}) (- \frac{d}{d x} [x^{5}]) + {(3 - x^{5})}^{2} \frac{d}{d x} [36 x^{2} - 60 x + 25]$

Этап 3.6.6

Умножим $- 1$ на $2$ .

$- 2 (36 x^{2} - 60 x + 25) (3 - x^{5}) \frac{d}{d x} [x^{5}] + {(3 - x^{5})}^{2} \frac{d}{d x} [36 x^{2} - 60 x + 25]$

Этап 3.6.7

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

$- 2 (36 x^{2} - 60 x + 25) (3 - x^{5}) (5 x^{4}) + {(3 - x^{5})}^{2} \frac{d}{d x} [36 x^{2} - 60 x + 25]$

Этап 3.6.8

Умножим $5$ на $- 2$ .

$- 10 (36 x^{2} - 60 x + 25) (3 - x^{5}) x^{4} + {(3 - x^{5})}^{2} \frac{d}{d x} [36 x^{2} - 60 x + 25]$

Этап 3.6.9

По правилу суммы производная $36 x^{2} - 60 x + 25$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [36 x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 60 x] + \frac{d}{d x} [25]$ .

$- 10 (36 x^{2} - 60 x + 25) (3 - x^{5}) x^{4} + {(3 - x^{5})}^{2} (\frac{d}{d x} [36 x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 60 x] + \frac{d}{d x} [25])$

Этап 3.6.10

Поскольку $36$ является константой относительно $x$ , производная $36 x^{2}$ по $x$ равна $36 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$- 10 (36 x^{2} - 60 x + 25) (3 - x^{5}) x^{4} + {(3 - x^{5})}^{2} (36 \frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 60 x] + \frac{d}{d x} [25])$

Этап 3.6.11

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

$- 10 (36 x^{2} - 60 x + 25) (3 - x^{5}) x^{4} + {(3 - x^{5})}^{2} (36 (2 x) + \frac{d}{d x} [- 60 x] + \frac{d}{d x} [25])$

Этап 3.6.12

Умножим $2$ на $36$ .

$- 10 (36 x^{2} - 60 x + 25) (3 - x^{5}) x^{4} + {(3 - x^{5})}^{2} (72 x + \frac{d}{d x} [- 60 x] + \frac{d}{d x} [25])$

Этап 3.6.13

Поскольку $- 60$ является константой относительно $x$ , производная $- 60 x$ по $x$ равна $- 60 \frac{d}{d x} [x]$ .

$- 10 (36 x^{2} - 60 x + 25) (3 - x^{5}) x^{4} + {(3 - x^{5})}^{2} (72 x - 60 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [25])$

Этап 3.6.14

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

$- 10 (36 x^{2} - 60 x + 25) (3 - x^{5}) x^{4} + {(3 - x^{5})}^{2} (72 x - 60 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [25])$

Этап 3.6.15

Умножим $- 60$ на $1$ .

$- 10 (36 x^{2} - 60 x + 25) (3 - x^{5}) x^{4} + {(3 - x^{5})}^{2} (72 x - 60 + \frac{d}{d x} [25])$

Этап 3.6.16

Поскольку $25$ является константой относительно $x$ , производная $25$ относительно $x$ равна $0$ .

$- 10 (36 x^{2} - 60 x + 25) (3 - x^{5}) x^{4} + {(3 - x^{5})}^{2} (72 x - 60 + 0)$

Этап 3.6.17

Добавим $72 x - 60$ и $0$ .

$- 10 (36 x^{2} - 60 x + 25) (3 - x^{5}) x^{4} + {(3 - x^{5})}^{2} (72 x - 60)$

Этап 3.7

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.7.1

Применим свойство дистрибутивности.

$(- 10 (36 x^{2}) - 10 (- 60 x) - 10 \cdot 25) (3 - x^{5}) x^{4} + {(3 - x^{5})}^{2} (72 x - 60)$

Этап 3.7.2

Умножим $36$ на $- 10$ .

$(- 360 x^{2} - 10 (- 60 x) - 10 \cdot 25) (3 - x^{5}) x^{4} + {(3 - x^{5})}^{2} (72 x - 60)$

Этап 3.7.3

Умножим $- 60$ на $- 10$ .

$(- 360 x^{2} + 600 x - 10 \cdot 25) (3 - x^{5}) x^{4} + {(3 - x^{5})}^{2} (72 x - 60)$

Этап 3.7.4

Умножим $- 10$ на $25$ .

$(- 360 x^{2} + 600 x - 250) (3 - x^{5}) x^{4} + {(3 - x^{5})}^{2} (72 x - 60)$

Этап 3.7.5

Вынесем множитель $3 - x^{5}$ из $(- 360 x^{2} + 600 x - 250) (3 - x^{5}) x^{4} + {(3 - x^{5})}^{2} (72 x - 60)$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.7.5.1

Вынесем множитель $3 - x^{5}$ из $(- 360 x^{2} + 600 x - 250) (3 - x^{5}) x^{4}$ .

$(3 - x^{5}) ((- 360 x^{2} + 600 x - 250) x^{4}) + {(3 - x^{5})}^{2} (72 x - 60)$

Этап 3.7.5.2

Вынесем множитель $3 - x^{5}$ из ${(3 - x^{5})}^{2} (72 x - 60)$ .

$(3 - x^{5}) ((- 360 x^{2} + 600 x - 250) x^{4}) + (3 - x^{5}) ((3 - x^{5}) (72 x - 60))$

Этап 3.7.5.3

Вынесем множитель $3 - x^{5}$ из $(3 - x^{5}) ((- 360 x^{2} + 600 x - 250) x^{4}) + (3 - x^{5}) ((3 - x^{5}) (72 x - 60))$ .

$(3 - x^{5}) ((- 360 x^{2} + 600 x - 250) x^{4} + (3 - x^{5}) (72 x - 60))$

Этап 3.7.6

Изменим порядок множителей в $(3 - x^{5}) ((- 360 x^{2} + 600 x - 250) x^{4} + (3 - x^{5}) (72 x - 60))$ .

$((- 360 x^{2} + 600 x - 250) x^{4} + (3 - x^{5}) (72 x - 60)) (3 - x^{5})$

Этап 4

Преобразуем уравнение, приравняв левую часть к правой.

$y' = ((- 360 x^{2} + 600 x - 250) x^{4} + (3 - x^{5}) (72 x - 60)) (3 - x^{5})$

Этап 5

Заменим $y'$ на $\frac{d y}{d x}$ .

$\frac{d y}{d x} = ((- 360 x^{2} + 600 x - 250) x^{4} + (3 - x^{5}) (72 x - 60)) (3 - x^{5})$