Математический анализ Примеры

$2 x \ln (7 x) + x$

Этап 1

По правилу суммы производная $2 x \ln (7 x) + x$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [2 x \ln (7 x)] + \frac{d}{d x} [x]$ .

$\frac{d}{d x} [2 x \ln (7 x)] + \frac{d}{d x} [x]$

Этап 2

Найдем значение $\frac{d}{d x} [2 x \ln (7 x)]$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

Поскольку $2$ является константой относительно $x$ , производная $2 x \ln (7 x)$ по $x$ равна $2 \frac{d}{d x} [x \ln (7 x)]$ .

$2 \frac{d}{d x} [x \ln (7 x)] + \frac{d}{d x} [x]$

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 $g (x) = \ln (7 x)$ .

$2 (x \frac{d}{d x} [\ln (7 x)] + \ln (7 x) \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [x]$

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 $g (x) = 7 x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.3.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u$ как $7 x$ .

$2 (x (\frac{d}{d u} [\ln (u)] \frac{d}{d x} [7 x]) + \ln (7 x) \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [x]$

Этап 2.3.2

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

$2 (x (\frac{1}{u} \frac{d}{d x} [7 x]) + \ln (7 x) \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [x]$

Этап 2.3.3

Заменим все вхождения $u$ на $7 x$ .

$2 (x (\frac{1}{7 x} \frac{d}{d x} [7 x]) + \ln (7 x) \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [x]$

Этап 2.4

Поскольку $7$ является константой относительно $x$ , производная $7 x$ по $x$ равна $7 \frac{d}{d x} [x]$ .

$2 (x (\frac{1}{7 x} (7 \frac{d}{d x} [x])) + \ln (7 x) \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [x]$

Этап 2.5

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

$2 (x (\frac{1}{7 x} (7 \cdot 1)) + \ln (7 x) \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [x]$

Этап 2.6

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

$2 (x (\frac{1}{7 x} (7 \cdot 1)) + \ln (7 x) \cdot 1) + \frac{d}{d x} [x]$

Этап 2.7

Умножим $7$ на $1$ .

$2 (x (\frac{1}{7 x} \cdot 7) + \ln (7 x) \cdot 1) + \frac{d}{d x} [x]$

Этап 2.8

Объединим $\frac{1}{7 x}$ и $7$ .

$2 (x \frac{7}{7 x} + \ln (7 x) \cdot 1) + \frac{d}{d x} [x]$

Этап 2.9

Сократим общий множитель $7$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.9.1

Сократим общий множитель.

$2 (x \frac{7}{7 x} + \ln (7 x) \cdot 1) + \frac{d}{d x} [x]$

Этап 2.9.2

Перепишем это выражение.

$2 (x \frac{1}{x} + \ln (7 x) \cdot 1) + \frac{d}{d x} [x]$

Этап 2.10

Объединим $x$ и $\frac{1}{x}$ .

$2 (\frac{x}{x} + \ln (7 x) \cdot 1) + \frac{d}{d x} [x]$

Этап 2.11

Сократим общий множитель $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.11.1

Сократим общий множитель.

$2 (\frac{x}{x} + \ln (7 x) \cdot 1) + \frac{d}{d x} [x]$

Этап 2.11.2

Перепишем это выражение.

$2 (1 + \ln (7 x) \cdot 1) + \frac{d}{d x} [x]$

Этап 2.12

Умножим $\ln (7 x)$ на $1$ .

$2 (1 + \ln (7 x)) + \frac{d}{d x} [x]$

Этап 3

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

$2 (1 + \ln (7 x)) + 1$

Этап 4

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Применим свойство дистрибутивности.

$2 \cdot 1 + 2 \ln (7 x) + 1$

Этап 4.2

Объединим термины.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.2.1

Умножим $2$ на $1$ .

$2 + 2 \ln (7 x) + 1$

Этап 4.2.2

Добавим $2$ и $1$ .

$2 \ln (7 x) + 3$