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Dérivée de $$$\operatorname{atan}{\left(4 x \right)}$$$
Calculatrices associées: Calculatrice de dérivation logarithmique, Calculatrice de dérivation implicite pas à pas
Votre saisie
Déterminez $$$\frac{d}{dx} \left(\operatorname{atan}{\left(4 x \right)}\right)$$$.
Solution
La fonction $$$\operatorname{atan}{\left(4 x \right)}$$$ est la composée $$$f{\left(g{\left(x \right)} \right)}$$$ de deux fonctions $$$f{\left(u \right)} = \operatorname{atan}{\left(u \right)}$$$ et $$$g{\left(x \right)} = 4 x$$$.
Appliquez la règle de la chaîne $$$\frac{d}{dx} \left(f{\left(g{\left(x \right)} \right)}\right) = \frac{d}{du} \left(f{\left(u \right)}\right) \frac{d}{dx} \left(g{\left(x \right)}\right)$$$:
$${\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\operatorname{atan}{\left(4 x \right)}\right)\right)} = {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\operatorname{atan}{\left(u \right)}\right) \frac{d}{dx} \left(4 x\right)\right)}$$La dérivée de l’arctangente est $$$\frac{d}{du} \left(\operatorname{atan}{\left(u \right)}\right) = \frac{1}{u^{2} + 1}$$$ :
$${\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\operatorname{atan}{\left(u \right)}\right)\right)} \frac{d}{dx} \left(4 x\right) = {\color{red}\left(\frac{1}{u^{2} + 1}\right)} \frac{d}{dx} \left(4 x\right)$$Revenir à la variable initiale:
$$\frac{\frac{d}{dx} \left(4 x\right)}{{\color{red}\left(u\right)}^{2} + 1} = \frac{\frac{d}{dx} \left(4 x\right)}{{\color{red}\left(4 x\right)}^{2} + 1}$$Appliquez la règle du facteur constant $$$\frac{d}{dx} \left(c f{\left(x \right)}\right) = c \frac{d}{dx} \left(f{\left(x \right)}\right)$$$ avec $$$c = 4$$$ et $$$f{\left(x \right)} = x$$$:
$$\frac{{\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(4 x\right)\right)}}{16 x^{2} + 1} = \frac{{\color{red}\left(4 \frac{d}{dx} \left(x\right)\right)}}{16 x^{2} + 1}$$Appliquez la règle de puissance $$$\frac{d}{dx} \left(x^{n}\right) = n x^{n - 1}$$$ avec $$$n = 1$$$, en d'autres termes, $$$\frac{d}{dx} \left(x\right) = 1$$$:
$$\frac{4 {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(x\right)\right)}}{16 x^{2} + 1} = \frac{4 {\color{red}\left(1\right)}}{16 x^{2} + 1}$$Ainsi, $$$\frac{d}{dx} \left(\operatorname{atan}{\left(4 x \right)}\right) = \frac{4}{16 x^{2} + 1}$$$.
Réponse
$$$\frac{d}{dx} \left(\operatorname{atan}{\left(4 x \right)}\right) = \frac{4}{16 x^{2} + 1}$$$A