Математический анализ Примеры

$y = e^{x^{4}} \ln (x)$

Этап 1

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 $f (x) = e^{x^{4}}$ и $g (x) = \ln (x)$ .

$e^{x^{4}} \frac{d}{d x} [\ln (x)] + \ln (x) \frac{d}{d x} [e^{x^{4}}]$

Этап 2

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

$e^{x^{4}} \frac{1}{x} + \ln (x) \frac{d}{d x} [e^{x^{4}}]$

Этап 3

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

$\frac{e^{x^{4}}}{x} + \ln (x) \frac{d}{d x} [e^{x^{4}}]$

Этап 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 $f (x) = e^{x}$ и $g (x) = x^{4}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u$ как $x^{4}$ .

$\frac{e^{x^{4}}}{x} + \ln (x) (\frac{d}{d u} [e^{u}] \frac{d}{d x} [x^{4}])$

Этап 4.2

Продифференцируем, используя правило экспоненты, которое гласит, что $\frac{d}{d u} [a^{u}]$ имеет вид $a^{u} \ln (a)$ , где $a$ = $e$ .

$\frac{e^{x^{4}}}{x} + \ln (x) (e^{u} \frac{d}{d x} [x^{4}])$

Этап 4.3

Заменим все вхождения $u$ на $x^{4}$ .

$\frac{e^{x^{4}}}{x} + \ln (x) (e^{x^{4}} \frac{d}{d x} [x^{4}])$

Этап 5

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

$\frac{e^{x^{4}}}{x} + \ln (x) (e^{x^{4}} (4 x^{3}))$

Этап 6

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.1

Изменим порядок членов.

$4 e^{x^{4}} x^{3} \ln (x) + \frac{e^{x^{4}}}{x}$

Этап 6.2

Изменим порядок множителей в $4 e^{x^{4}} x^{3} \ln (x) + \frac{e^{x^{4}}}{x}$ .

$4 x^{3} e^{x^{4}} \ln (x) + \frac{e^{x^{4}}}{x}$