Математический анализ Примеры

$z (t) = \frac{t^{2} + 5 t + 2}{t + 9}$

Этап 1

Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что $\frac{d}{d t} [\frac{f (t)}{g (t)}]$ имеет вид $\frac{g (t) \frac{d}{d t} [f (t)] - f (t) \frac{d}{d t} [g (t)]}{{g (t)}^{2}}$ , где $f (t) = t^{2} + 5 t + 2$ и $g (t) = t + 9$ .

$\frac{(t + 9) \frac{d}{d t} [t^{2} + 5 t + 2] - (t^{2} + 5 t + 2) \frac{d}{d t} [t + 9]}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 2

Продифференцируем.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

По правилу суммы производная $t^{2} + 5 t + 2$ по $t$ имеет вид $\frac{d}{d t} [t^{2}] + \frac{d}{d t} [5 t] + \frac{d}{d t} [2]$ .

$\frac{(t + 9) (\frac{d}{d t} [t^{2}] + \frac{d}{d t} [5 t] + \frac{d}{d t} [2]) - (t^{2} + 5 t + 2) \frac{d}{d t} [t + 9]}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 2.2

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

$\frac{(t + 9) (2 t + \frac{d}{d t} [5 t] + \frac{d}{d t} [2]) - (t^{2} + 5 t + 2) \frac{d}{d t} [t + 9]}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 2.3

Поскольку $5$ является константой относительно $t$ , производная $5 t$ по $t$ равна $5 \frac{d}{d t} [t]$ .

$\frac{(t + 9) (2 t + 5 \frac{d}{d t} [t] + \frac{d}{d t} [2]) - (t^{2} + 5 t + 2) \frac{d}{d t} [t + 9]}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 2.4

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

$\frac{(t + 9) (2 t + 5 \cdot 1 + \frac{d}{d t} [2]) - (t^{2} + 5 t + 2) \frac{d}{d t} [t + 9]}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 2.5

Умножим $5$ на $1$ .

$\frac{(t + 9) (2 t + 5 + \frac{d}{d t} [2]) - (t^{2} + 5 t + 2) \frac{d}{d t} [t + 9]}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 2.6

Поскольку $2$ является константой относительно $t$ , производная $2$ относительно $t$ равна $0$ .

$\frac{(t + 9) (2 t + 5 + 0) - (t^{2} + 5 t + 2) \frac{d}{d t} [t + 9]}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 2.7

Добавим $2 t + 5$ и $0$ .

$\frac{(t + 9) (2 t + 5) - (t^{2} + 5 t + 2) \frac{d}{d t} [t + 9]}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 2.8

По правилу суммы производная $t + 9$ по $t$ имеет вид $\frac{d}{d t} [t] + \frac{d}{d t} [9]$ .

$\frac{(t + 9) (2 t + 5) - (t^{2} + 5 t + 2) (\frac{d}{d t} [t] + \frac{d}{d t} [9])}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 2.9

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

$\frac{(t + 9) (2 t + 5) - (t^{2} + 5 t + 2) (1 + \frac{d}{d t} [9])}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 2.10

Поскольку $9$ является константой относительно $t$ , производная $9$ относительно $t$ равна $0$ .

$\frac{(t + 9) (2 t + 5) - (t^{2} + 5 t + 2) (1 + 0)}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 2.11

Упростим выражение.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.11.1

Добавим $1$ и $0$ .

$\frac{(t + 9) (2 t + 5) - (t^{2} + 5 t + 2) \cdot 1}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 2.11.2

Умножим $- 1$ на $1$ .

$\frac{(t + 9) (2 t + 5) - (t^{2} + 5 t + 2)}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 3

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Применим свойство дистрибутивности.

$\frac{(t + 9) (2 t + 5) - t^{2} - (5 t) - 1 \cdot 2}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 3.2

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.1.1

Развернем $(t + 9) (2 t + 5)$ , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.1.1.1

Применим свойство дистрибутивности.

$\frac{t (2 t + 5) + 9 (2 t + 5) - t^{2} - (5 t) - 1 \cdot 2}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 3.2.1.1.2

Применим свойство дистрибутивности.

$\frac{t (2 t) + t \cdot 5 + 9 (2 t + 5) - t^{2} - (5 t) - 1 \cdot 2}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 3.2.1.1.3

Применим свойство дистрибутивности.

$\frac{t (2 t) + t \cdot 5 + 9 (2 t) + 9 \cdot 5 - t^{2} - (5 t) - 1 \cdot 2}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 3.2.1.2

Упростим и объединим подобные члены.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.1.2.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.1.2.1.1

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

$\frac{2 t \cdot t + t \cdot 5 + 9 (2 t) + 9 \cdot 5 - t^{2} - (5 t) - 1 \cdot 2}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 3.2.1.2.1.2

Умножим $t$ на $t$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.1.2.1.2.1

Перенесем $t$ .

$\frac{2 (t \cdot t) + t \cdot 5 + 9 (2 t) + 9 \cdot 5 - t^{2} - (5 t) - 1 \cdot 2}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 3.2.1.2.1.2.2

Умножим $t$ на $t$ .

$\frac{2 t^{2} + t \cdot 5 + 9 (2 t) + 9 \cdot 5 - t^{2} - (5 t) - 1 \cdot 2}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 3.2.1.2.1.3

Перенесем $5$ влево от $t$ .

$\frac{2 t^{2} + 5 \cdot t + 9 (2 t) + 9 \cdot 5 - t^{2} - (5 t) - 1 \cdot 2}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 3.2.1.2.1.4

Умножим $2$ на $9$ .

$\frac{2 t^{2} + 5 t + 18 t + 9 \cdot 5 - t^{2} - (5 t) - 1 \cdot 2}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 3.2.1.2.1.5

Умножим $9$ на $5$ .

$\frac{2 t^{2} + 5 t + 18 t + 45 - t^{2} - (5 t) - 1 \cdot 2}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 3.2.1.2.2

Добавим $5 t$ и $18 t$ .

$\frac{2 t^{2} + 23 t + 45 - t^{2} - (5 t) - 1 \cdot 2}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 3.2.1.3

Умножим $5$ на $- 1$ .

$\frac{2 t^{2} + 23 t + 45 - t^{2} - 5 t - 1 \cdot 2}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 3.2.1.4

Умножим $- 1$ на $2$ .

$\frac{2 t^{2} + 23 t + 45 - t^{2} - 5 t - 2}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 3.2.2

Вычтем $t^{2}$ из $2 t^{2}$ .

$\frac{t^{2} + 23 t + 45 - 5 t - 2}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 3.2.3

Вычтем $5 t$ из $23 t$ .

$\frac{t^{2} + 18 t + 45 - 2}{{(t + 9)}^{2}}$

Этап 3.2.4

Вычтем $2$ из $45$ .

$\frac{t^{2} + 18 t + 43}{{(t + 9)}^{2}}$