Математический анализ Примеры

$f (x) = 4 x \ln (6 x) - 4 x$

Этап 1

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

$\frac{d}{d x} [4 x \ln (6 x)] + \frac{d}{d x} [- 4 x]$

Этап 2

Найдем значение $\frac{d}{d x} [4 x \ln (6 x)]$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

Поскольку $4$ является константой относительно $x$ , производная $4 x \ln (6 x)$ по $x$ равна $4 \frac{d}{d x} [x \ln (6 x)]$ .

$4 \frac{d}{d x} [x \ln (6 x)] + \frac{d}{d x} [- 4 x]$

Этап 2.2

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 $f (x) = x$ и $g (x) = \ln (6 x)$ .

$4 (x \frac{d}{d x} [\ln (6 x)] + \ln (6 x) \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [- 4 x]$

Этап 2.3

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 $f (x) = \ln (x)$ и $g (x) = 6 x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.3.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u$ как $6 x$ .

$4 (x (\frac{d}{d u} [\ln (u)] \frac{d}{d x} [6 x]) + \ln (6 x) \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [- 4 x]$

Этап 2.3.2

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

$4 (x (\frac{1}{u} \frac{d}{d x} [6 x]) + \ln (6 x) \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [- 4 x]$

Этап 2.3.3

Заменим все вхождения $u$ на $6 x$ .

$4 (x (\frac{1}{6 x} \frac{d}{d x} [6 x]) + \ln (6 x) \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [- 4 x]$

Этап 2.4

Поскольку $6$ является константой относительно $x$ , производная $6 x$ по $x$ равна $6 \frac{d}{d x} [x]$ .

$4 (x (\frac{1}{6 x} (6 \frac{d}{d x} [x])) + \ln (6 x) \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [- 4 x]$

Этап 2.5

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

$4 (x (\frac{1}{6 x} (6 \cdot 1)) + \ln (6 x) \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [- 4 x]$

Этап 2.6

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

$4 (x (\frac{1}{6 x} (6 \cdot 1)) + \ln (6 x) \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- 4 x]$

Этап 2.7

Умножим $6$ на $1$ .

$4 (x (\frac{1}{6 x} \cdot 6) + \ln (6 x) \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- 4 x]$

Этап 2.8

Объединим $\frac{1}{6 x}$ и $6$ .

$4 (x \frac{6}{6 x} + \ln (6 x) \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- 4 x]$

Этап 2.9

Сократим общий множитель $6$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.9.1

Сократим общий множитель.

$4 (x \frac{6}{6 x} + \ln (6 x) \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- 4 x]$

Этап 2.9.2

Перепишем это выражение.

$4 (x \frac{1}{x} + \ln (6 x) \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- 4 x]$

Этап 2.10

Объединим $x$ и $\frac{1}{x}$ .

$4 (\frac{x}{x} + \ln (6 x) \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- 4 x]$

Этап 2.11

Сократим общий множитель $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.11.1

Сократим общий множитель.

$4 (\frac{x}{x} + \ln (6 x) \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- 4 x]$

Этап 2.11.2

Перепишем это выражение.

$4 (1 + \ln (6 x) \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- 4 x]$

Этап 2.12

Умножим $\ln (6 x)$ на $1$ .

$4 (1 + \ln (6 x)) + \frac{d}{d x} [- 4 x]$

Этап 3

Найдем значение $\frac{d}{d x} [- 4 x]$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Поскольку $- 4$ является константой относительно $x$ , производная $- 4 x$ по $x$ равна $- 4 \frac{d}{d x} [x]$ .

$4 (1 + \ln (6 x)) - 4 \frac{d}{d x} [x]$

Этап 3.2

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

$4 (1 + \ln (6 x)) - 4 \cdot 1$

Этап 3.3

Умножим $- 4$ на $1$ .

$4 (1 + \ln (6 x)) - 4$

Этап 4

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Применим свойство дистрибутивности.

$4 \cdot 1 + 4 \ln (6 x) - 4$

Этап 4.2

Объединим термины.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.1

Умножим $4$ на $1$ .

$4 + 4 \ln (6 x) - 4$

Этап 4.2.2

Вычтем $4$ из $4$ .

$4 \ln (6 x) + 0$

Этап 4.2.3

Добавим $4 \ln (6 x)$ и $0$ .

$4 \ln (6 x)$