Математический анализ Примеры

$f (x) = e^{\log (e^{5 x})}$

Этап 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 $f (x) = e^{x}$ и $g (x) = \log (e^{5 x})$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u_{1}$ как $\log (e^{5 x})$ .

$\frac{d}{d u_{1}} [e^{u_{1}}] \frac{d}{d x} [\log (e^{5 x})]$

Этап 1.2

Продифференцируем, используя правило экспоненты, которое гласит, что $\frac{d}{d u_{1}} [a^{u_{1}}]$ имеет вид $a^{u_{1}} \ln (a)$ , где $a$ = $e$ .

$e^{u_{1}} \frac{d}{d x} [\log (e^{5 x})]$

Этап 1.3

Заменим все вхождения $u_{1}$ на $\log (e^{5 x})$ .

$e^{\log (e^{5 x})} \frac{d}{d x} [\log (e^{5 x})]$

Этап 2

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u_{2}$ как $e^{5 x}$ .

$e^{\log (e^{5 x})} (\frac{d}{d u_{2}} [\log (u_{2})] \frac{d}{d x} [e^{5 x}])$

Этап 2.2

Производная $\log (u_{2})$ по $u_{2}$ равна $\frac{1}{u_{2} \ln (10)}$ .

$e^{\log (e^{5 x})} (\frac{1}{u_{2} \ln (10)} \frac{d}{d x} [e^{5 x}])$

Этап 2.3

Заменим все вхождения $u_{2}$ на $e^{5 x}$ .

$e^{\log (e^{5 x})} (\frac{1}{e^{5 x} \ln (10)} \frac{d}{d x} [e^{5 x}])$

Этап 3

Упростим члены.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Объединим $\frac{1}{e^{5 x} \ln (10)}$ и $e^{\log (e^{5 x})}$ .

$\frac{e^{\log (e^{5 x})}}{e^{5 x} \ln (10)} \frac{d}{d x} [e^{5 x}]$

Этап 3.2

Сократим общий множитель $e^{\log (e^{5 x})}$ и $e^{5 x}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.1

Вынесем множитель $e^{5 x}$ из $e^{\log (e^{5 x})}$ .

$\frac{e^{5 x} e^{\log (e^{5 x}) - 5 x}}{e^{5 x} \ln (10)} \frac{d}{d x} [e^{5 x}]$

Этап 3.2.2

Сократим общие множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.2.1

Вынесем множитель $e^{5 x}$ из $e^{5 x} \ln (10)$ .

$\frac{e^{5 x} e^{\log (e^{5 x}) - 5 x}}{e^{5 x} (\ln (10))} \frac{d}{d x} [e^{5 x}]$

Этап 3.2.2.2

Сократим общий множитель.

$\frac{e^{5 x} e^{\log (e^{5 x}) - 5 x}}{e^{5 x} \ln (10)} \frac{d}{d x} [e^{5 x}]$

Этап 3.2.2.3

Перепишем это выражение.

$\frac{e^{\log (e^{5 x}) - 5 x}}{\ln (10)} \frac{d}{d x} [e^{5 x}]$

Этап 4

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u_{3}$ как $5 x$ .

$\frac{e^{\log (e^{5 x}) - 5 x}}{\ln (10)} (\frac{d}{d u_{3}} [e^{u_{3}}] \frac{d}{d x} [5 x])$

Этап 4.2

Продифференцируем, используя правило экспоненты, которое гласит, что $\frac{d}{d u_{3}} [a^{u_{3}}]$ имеет вид $a^{u_{3}} \ln (a)$ , где $a$ = $e$ .

$\frac{e^{\log (e^{5 x}) - 5 x}}{\ln (10)} (e^{u_{3}} \frac{d}{d x} [5 x])$

Этап 4.3

Заменим все вхождения $u_{3}$ на $5 x$ .

$\frac{e^{\log (e^{5 x}) - 5 x}}{\ln (10)} (e^{5 x} \frac{d}{d x} [5 x])$

Этап 5

Объединим $e^{5 x}$ и $\frac{e^{\log (e^{5 x}) - 5 x}}{\ln (10)}$ .

$\frac{e^{5 x} e^{\log (e^{5 x}) - 5 x}}{\ln (10)} \frac{d}{d x} [5 x]$

Этап 6

Умножим $e^{5 x}$ на $e^{\log (e^{5 x}) - 5 x}$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.1

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

$\frac{e^{5 x + \log (e^{5 x}) - 5 x}}{\ln (10)} \frac{d}{d x} [5 x]$

Этап 6.2

Объединим противоположные члены в $5 x + \log (e^{5 x}) - 5 x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 6.2.1

Вычтем $5 x$ из $5 x$ .

$\frac{e^{0 + \log (e^{5 x})}}{\ln (10)} \frac{d}{d x} [5 x]$

Этап 6.2.2

Добавим $0$ и $\log (e^{5 x})$ .

$\frac{e^{\log (e^{5 x})}}{\ln (10)} \frac{d}{d x} [5 x]$

Этап 7

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

$\frac{e^{\log (e^{5 x})}}{\ln (10)} (5 \frac{d}{d x} [x])$

Этап 8

Объединим $5$ и $\frac{e^{\log (e^{5 x})}}{\ln (10)}$ .

$\frac{5 e^{\log (e^{5 x})}}{\ln (10)} \frac{d}{d x} [x]$

Этап 9

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

$\frac{5 e^{\log (e^{5 x})}}{\ln (10)} \cdot 1$

Этап 10

Умножим $\frac{5 e^{\log (e^{5 x})}}{\ln (10)}$ на $1$ .

$\frac{5 e^{\log (e^{5 x})}}{\ln (10)}$