Математический анализ Примеры

$f (x) = \frac{\sqrt{9 - x^{2}}}{\ln (4 x + 1)}$

Этап 1

С помощью $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ запишем $\sqrt{9 - x^{2}}$ в виде ${(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{d}{d x} [\frac{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{\ln (4 x + 1)}]$

Этап 2

Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [\frac{f (x)}{g (x)}]$ имеет вид $\frac{g (x) \frac{d}{d x} [f (x)] - f (x) \frac{d}{d x} [g (x)]}{{g (x)}^{2}}$ , где $f (x) = {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ и $g (x) = \ln (4 x + 1)$ .

$\frac{\ln (4 x + 1) \frac{d}{d x} [{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}] - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 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 $f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ и $g (x) = 9 - x^{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u_{1}$ как $9 - x^{2}$ .

$\frac{\ln (4 x + 1) (\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d x} [9 - x^{2}]) - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 3.2

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

$\frac{\ln (4 x + 1) (\frac{1}{2} {u_{1}}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [9 - x^{2}]) - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 3.3

Заменим все вхождения $u_{1}$ на $9 - x^{2}$ .

$\frac{\ln (4 x + 1) (\frac{1}{2} {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [9 - x^{2}]) - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 4

Чтобы записать $- 1$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{2}{2}$ .

$\frac{\ln (4 x + 1) (\frac{1}{2} {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} \frac{d}{d x} [9 - x^{2}]) - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 5

Объединим $- 1$ и $\frac{2}{2}$ .

$\frac{\ln (4 x + 1) (\frac{1}{2} {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [9 - x^{2}]) - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 6

Объединим числители над общим знаменателем.

$\frac{\ln (4 x + 1) (\frac{1}{2} {(9 - x^{2})}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [9 - x^{2}]) - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 7

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 7.1

Умножим $- 1$ на $2$ .

$\frac{\ln (4 x + 1) (\frac{1}{2} {(9 - x^{2})}^{\frac{1 - 2}{2}} \frac{d}{d x} [9 - x^{2}]) - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 7.2

Вычтем $2$ из $1$ .

$\frac{\ln (4 x + 1) (\frac{1}{2} {(9 - x^{2})}^{\frac{- 1}{2}} \frac{d}{d x} [9 - x^{2}]) - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 8

Объединим дроби.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 8.1

Вынесем знак минуса перед дробью.

$\frac{\ln (4 x + 1) (\frac{1}{2} {(9 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [9 - x^{2}]) - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 8.2

Объединим $\frac{1}{2}$ и ${(9 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}}$ .

$\frac{\ln (4 x + 1) (\frac{{(9 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}}}{2} \frac{d}{d x} [9 - x^{2}]) - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 8.3

Перенесем ${(9 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}}$ в знаменатель, используя правило отрицательных степеней $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$\frac{\ln (4 x + 1) (\frac{1}{2 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [9 - x^{2}]) - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 8.4

Объединим $\frac{1}{2 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ и $\ln (4 x + 1)$ .

$\frac{\frac{\ln (4 x + 1)}{2 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [9 - x^{2}] - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 9

По правилу суммы производная $9 - x^{2}$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [9] + \frac{d}{d x} [- x^{2}]$ .

$\frac{\frac{\ln (4 x + 1)}{2 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{d}{d x} [9] + \frac{d}{d x} [- x^{2}]) - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 10

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

$\frac{\frac{\ln (4 x + 1)}{2 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} (0 + \frac{d}{d x} [- x^{2}]) - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 11

Добавим $0$ и $\frac{d}{d x} [- x^{2}]$ .

$\frac{\frac{\ln (4 x + 1)}{2 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [- x^{2}] - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 12

Поскольку $- 1$ является константой относительно $x$ , производная $- x^{2}$ по $x$ равна $- \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$\frac{\frac{\ln (4 x + 1)}{2 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} (- \frac{d}{d x} [x^{2}]) - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 13

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

$\frac{\frac{\ln (4 x + 1)}{2 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} (- (2 x)) - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 14

Упростим члены.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 14.1

Умножим $2$ на $- 1$ .

$\frac{\frac{\ln (4 x + 1)}{2 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} (- 2 x) - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 14.2

Объединим $- 2$ и $\frac{\ln (4 x + 1)}{2 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ .

$\frac{\frac{- 2 \ln (4 x + 1)}{2 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} x - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 14.3

Объединим $\frac{- 2 \ln (4 x + 1)}{2 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ и $x$ .

$\frac{\frac{- 2 \ln (4 x + 1) x}{2 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 14.4

Вынесем множитель $2$ из $- 2 \ln (4 x + 1) x$ .

$\frac{\frac{2 (- \ln (4 x + 1) x)}{2 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 15

Сократим общие множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 15.1

Вынесем множитель $2$ из $2 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{\frac{2 (- \ln (4 x + 1) x)}{2 ({(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})} - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 15.2

Сократим общий множитель.

$\frac{\frac{2 (- \ln (4 x + 1) x)}{2 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 15.3

Перепишем это выражение.

$\frac{\frac{- \ln (4 x + 1) x}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 16

Вынесем знак минуса перед дробью.

$\frac{- \frac{\ln (4 x + 1) x}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\ln (4 x + 1)]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 17

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 17.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u_{2}$ как $4 x + 1$ .

$\frac{- \frac{\ln (4 x + 1) x}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (\frac{d}{d u_{2}} [\ln (u_{2})] \frac{d}{d x} [4 x + 1])}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 17.2

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

$\frac{- \frac{\ln (4 x + 1) x}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (\frac{1}{u_{2}} \frac{d}{d x} [4 x + 1])}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 17.3

Заменим все вхождения $u_{2}$ на $4 x + 1$ .

$\frac{- \frac{\ln (4 x + 1) x}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (\frac{1}{4 x + 1} \frac{d}{d x} [4 x + 1])}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 18

Продифференцируем.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 18.1

Объединим $\frac{1}{4 x + 1}$ и ${(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{- \frac{\ln (4 x + 1) x}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - \frac{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{4 x + 1} \frac{d}{d x} [4 x + 1]}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 18.2

По правилу суммы производная $4 x + 1$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [4 x] + \frac{d}{d x} [1]$ .

$\frac{- \frac{\ln (4 x + 1) x}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - \frac{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{4 x + 1} (\frac{d}{d x} [4 x] + \frac{d}{d x} [1])}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 18.3

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

$\frac{- \frac{\ln (4 x + 1) x}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - \frac{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{4 x + 1} (4 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [1])}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 18.4

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

$\frac{- \frac{\ln (4 x + 1) x}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - \frac{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{4 x + 1} (4 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [1])}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 18.5

Умножим $4$ на $1$ .

$\frac{- \frac{\ln (4 x + 1) x}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - \frac{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{4 x + 1} (4 + \frac{d}{d x} [1])}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 18.6

Поскольку $1$ является константой относительно $x$ , производная $1$ относительно $x$ равна $0$ .

$\frac{- \frac{\ln (4 x + 1) x}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - \frac{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{4 x + 1} (4 + 0)}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 18.7

Объединим дроби.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 18.7.1

Добавим $4$ и $0$ .

$\frac{- \frac{\ln (4 x + 1) x}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - \frac{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{4 x + 1} \cdot 4}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 18.7.2

Умножим $4$ на $- 1$ .

$\frac{- \frac{\ln (4 x + 1) x}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 4 \frac{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{4 x + 1}}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 18.7.3

Объединим $- 4$ и $\frac{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{4 x + 1}$ .

$\frac{- \frac{\ln (4 x + 1) x}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + \frac{- 4 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{4 x + 1}}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 18.7.4

Вынесем знак минуса перед дробью.

$\frac{- \frac{\ln (4 x + 1) x}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - \frac{4 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{4 x + 1}}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 19

Чтобы записать $- \frac{\ln (4 x + 1) x}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{4 x + 1}{4 x + 1}$ .

$\frac{- \frac{\ln (4 x + 1) x}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{4 x + 1}{4 x + 1} - \frac{4 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{4 x + 1}}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 20

Чтобы записать $- \frac{4 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{4 x + 1}$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ .

$\frac{- \frac{\ln (4 x + 1) x}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{4 x + 1}{4 x + 1} - \frac{4 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{4 x + 1} \cdot \frac{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 21

Запишем каждое выражение с общим знаменателем $(4 x + 1) {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ , умножив на подходящий множитель $1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 21.1

Умножим $\frac{\ln (4 x + 1) x}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ на $\frac{4 x + 1}{4 x + 1}$ .

$\frac{- \frac{\ln (4 x + 1) x (4 x + 1)}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1)} - \frac{4 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{4 x + 1} \cdot \frac{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 21.2

Умножим $\frac{4 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{4 x + 1}$ на $\frac{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ .

$\frac{- \frac{\ln (4 x + 1) x (4 x + 1)}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1)} - \frac{4 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{(4 x + 1) {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 21.3

Изменим порядок множителей в $(4 x + 1) {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{- \frac{\ln (4 x + 1) x (4 x + 1)}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1)} - \frac{4 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1)}}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 22

Объединим числители над общим знаменателем.

$\frac{\frac{- \ln (4 x + 1) x (4 x + 1) - 4 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1)}}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 23

Умножим ${(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ на ${(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 23.1

Перенесем ${(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{\frac{- \ln (4 x + 1) x (4 x + 1) - 4 ({(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1)}}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 23.2

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

$\frac{\frac{- \ln (4 x + 1) x (4 x + 1) - 4 {(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2} + \frac{1}{2}}}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1)}}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 23.3

Объединим числители над общим знаменателем.

$\frac{\frac{- \ln (4 x + 1) x (4 x + 1) - 4 {(9 - x^{2})}^{\frac{1 + 1}{2}}}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1)}}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 23.4

Добавим $1$ и $1$ .

$\frac{\frac{- \ln (4 x + 1) x (4 x + 1) - 4 {(9 - x^{2})}^{\frac{2}{2}}}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1)}}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 23.5

Разделим $2$ на $2$ .

$\frac{\frac{- \ln (4 x + 1) x (4 x + 1) - 4 {(9 - x^{2})}^{1}}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1)}}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 24

Упростим $- 4 {(9 - x^{2})}^{1}$ .

$\frac{\frac{- \ln (4 x + 1) x (4 x + 1) - 4 (9 - x^{2})}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1)}}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 25

Перепишем $\frac{\frac{- \ln (4 x + 1) x (4 x + 1) - 4 (9 - x^{2})}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1)}}{\ln^{2} (4 x + 1)}$ в виде произведения.

$\frac{- \ln (4 x + 1) x (4 x + 1) - 4 (9 - x^{2})}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1)} \cdot \frac{1}{\ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 26

Умножим $\frac{- \ln (4 x + 1) x (4 x + 1) - 4 (9 - x^{2})}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1)}$ на $\frac{1}{\ln^{2} (4 x + 1)}$ .

$\frac{- \ln (4 x + 1) x (4 x + 1) - 4 (9 - x^{2})}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1) \ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 27

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 27.1

Применим свойство дистрибутивности.

$\frac{- \ln (4 x + 1) x (4 x + 1) - 4 \cdot 9 - 4 (- x^{2})}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1) \ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 27.2

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 27.2.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 27.2.1.1

Применим свойство дистрибутивности.

$\frac{- \ln (4 x + 1) x (4 x) - \ln (4 x + 1) x \cdot 1 - 4 \cdot 9 - 4 (- x^{2})}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1) \ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 27.2.1.2

Умножим $x$ на $x$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 27.2.1.2.1

Перенесем $x$ .

$\frac{- \ln (4 x + 1) (x \cdot x) \cdot 4 - \ln (4 x + 1) x \cdot 1 - 4 \cdot 9 - 4 (- x^{2})}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1) \ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 27.2.1.2.2

Умножим $x$ на $x$ .

$\frac{- \ln (4 x + 1) x^{2} \cdot 4 - \ln (4 x + 1) x \cdot 1 - 4 \cdot 9 - 4 (- x^{2})}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1) \ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 27.2.1.3

Умножим $- 1$ на $1$ .

$\frac{- \ln (4 x + 1) x^{2} \cdot 4 - \ln (4 x + 1) x - 4 \cdot 9 - 4 (- x^{2})}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1) \ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 27.2.1.4

Умножим $- \ln (4 x + 1) x^{2} \cdot 4$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 27.2.1.4.1

Умножим $4$ на $- 1$ .

$\frac{- 4 \ln (4 x + 1) x^{2} - \ln (4 x + 1) x - 4 \cdot 9 - 4 (- x^{2})}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1) \ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 27.2.1.4.2

Упростим $- 4 \ln (4 x + 1)$ путем переноса $4$ под логарифм.

$\frac{- \ln ({(4 x + 1)}^{4}) x^{2} - \ln (4 x + 1) x - 4 \cdot 9 - 4 (- x^{2})}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1) \ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 27.2.1.5

Умножим $- 4$ на $9$ .

$\frac{- \ln ({(4 x + 1)}^{4}) x^{2} - \ln (4 x + 1) x - 36 - 4 (- x^{2})}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1) \ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 27.2.1.6

Умножим $- 1$ на $- 4$ .

$\frac{- \ln ({(4 x + 1)}^{4}) x^{2} - \ln (4 x + 1) x - 36 + 4 x^{2}}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1) \ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 27.2.2

Изменим порядок множителей в $- \ln ({(4 x + 1)}^{4}) x^{2} - \ln (4 x + 1) x - 36 + 4 x^{2}$ .

$\frac{- x^{2} \ln ({(4 x + 1)}^{4}) - x \ln (4 x + 1) - 36 + 4 x^{2}}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (4 x + 1) \ln^{2} (4 x + 1)}$

Этап 27.3

Изменим порядок членов.

$\frac{4 x^{2} - x^{2} \ln ({(4 x + 1)}^{4}) - x \ln (4 x + 1) - 36}{{(9 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \ln^{2} (4 x + 1) (4 x + 1)}$