Математический анализ Примеры

${(x^{2} + a^{2})}^{n}$

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 $f (x) = x^{n}$ и $g (x) = x^{2} + a^{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u$ как $x^{2} + a^{2}$ .

$\frac{d}{d u} [u^{n}] \frac{d}{d x} [x^{2} + a^{2}]$

Этап 1.2

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

$n u^{n - 1} \frac{d}{d x} [x^{2} + a^{2}]$

Этап 1.3

Заменим все вхождения $u$ на $x^{2} + a^{2}$ .

$n {(x^{2} + a^{2})}^{n - 1} \frac{d}{d x} [x^{2} + a^{2}]$

Этап 2

Продифференцируем.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

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

$n {(x^{2} + a^{2})}^{n - 1} (\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [a^{2}])$

Этап 2.2

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

$n {(x^{2} + a^{2})}^{n - 1} (2 x + \frac{d}{d x} [a^{2}])$

Этап 2.3

Поскольку $a^{2}$ является константой относительно $x$ , производная $a^{2}$ относительно $x$ равна $0$ .

$n {(x^{2} + a^{2})}^{n - 1} (2 x + 0)$

Этап 2.4

Упростим выражение.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.4.1

Добавим $2 x$ и $0$ .

$n {(x^{2} + a^{2})}^{n - 1} (2 x)$

Этап 2.4.2

Изменим порядок множителей в $n {(x^{2} + a^{2})}^{n - 1} (2 x)$ .

$2 n x {(x^{2} + a^{2})}^{n - 1}$