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Dérivée de $$$e^{- x} \sin{\left(x \right)}$$$ en $$$x = c$$$
Calculatrices associées: Calculatrice de dérivation logarithmique, Calculatrice de dérivation implicite pas à pas
Votre saisie
Déterminer $$$\frac{d}{dx} \left(e^{- x} \sin{\left(x \right)}\right)$$$ et l'évaluer en $$$x = c$$$.
Solution
Appliquez la règle du produit $$$\frac{d}{dx} \left(f{\left(x \right)} g{\left(x \right)}\right) = \frac{d}{dx} \left(f{\left(x \right)}\right) g{\left(x \right)} + f{\left(x \right)} \frac{d}{dx} \left(g{\left(x \right)}\right)$$$ avec $$$f{\left(x \right)} = e^{- x}$$$ et $$$g{\left(x \right)} = \sin{\left(x \right)}$$$ :
$${\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(e^{- x} \sin{\left(x \right)}\right)\right)} = {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(e^{- x}\right) \sin{\left(x \right)} + e^{- x} \frac{d}{dx} \left(\sin{\left(x \right)}\right)\right)}$$La fonction $$$e^{- x}$$$ est la composée $$$f{\left(g{\left(x \right)} \right)}$$$ de deux fonctions $$$f{\left(u \right)} = e^{u}$$$ et $$$g{\left(x \right)} = - x$$$.
Appliquez la règle de la chaîne $$$\frac{d}{dx} \left(f{\left(g{\left(x \right)} \right)}\right) = \frac{d}{du} \left(f{\left(u \right)}\right) \frac{d}{dx} \left(g{\left(x \right)}\right)$$$:
$$\sin{\left(x \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(e^{- x}\right)\right)} + e^{- x} \frac{d}{dx} \left(\sin{\left(x \right)}\right) = \sin{\left(x \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(e^{u}\right) \frac{d}{dx} \left(- x\right)\right)} + e^{- x} \frac{d}{dx} \left(\sin{\left(x \right)}\right)$$La dérivée de la fonction exponentielle est $$$\frac{d}{du} \left(e^{u}\right) = e^{u}$$$ :
$$\sin{\left(x \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(e^{u}\right)\right)} \frac{d}{dx} \left(- x\right) + e^{- x} \frac{d}{dx} \left(\sin{\left(x \right)}\right) = \sin{\left(x \right)} {\color{red}\left(e^{u}\right)} \frac{d}{dx} \left(- x\right) + e^{- x} \frac{d}{dx} \left(\sin{\left(x \right)}\right)$$Revenir à la variable initiale:
$$e^{{\color{red}\left(u\right)}} \sin{\left(x \right)} \frac{d}{dx} \left(- x\right) + e^{- x} \frac{d}{dx} \left(\sin{\left(x \right)}\right) = e^{{\color{red}\left(- x\right)}} \sin{\left(x \right)} \frac{d}{dx} \left(- x\right) + e^{- x} \frac{d}{dx} \left(\sin{\left(x \right)}\right)$$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 $$$c = -1$$$ et $$$f{\left(x \right)} = x$$$:
$$e^{- x} \sin{\left(x \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(- x\right)\right)} + e^{- x} \frac{d}{dx} \left(\sin{\left(x \right)}\right) = e^{- x} \sin{\left(x \right)} {\color{red}\left(- \frac{d}{dx} \left(x\right)\right)} + e^{- x} \frac{d}{dx} \left(\sin{\left(x \right)}\right)$$La dérivée du sinus est $$$\frac{d}{dx} \left(\sin{\left(x \right)}\right) = \cos{\left(x \right)}$$$ :
$$- e^{- x} \sin{\left(x \right)} \frac{d}{dx} \left(x\right) + e^{- x} {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\sin{\left(x \right)}\right)\right)} = - e^{- x} \sin{\left(x \right)} \frac{d}{dx} \left(x\right) + e^{- x} {\color{red}\left(\cos{\left(x \right)}\right)}$$Appliquez la règle de puissance $$$\frac{d}{dx} \left(x^{n}\right) = n x^{n - 1}$$$ avec $$$n = 1$$$, en d'autres termes, $$$\frac{d}{dx} \left(x\right) = 1$$$:
$$- e^{- x} \sin{\left(x \right)} {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(x\right)\right)} + e^{- x} \cos{\left(x \right)} = - e^{- x} \sin{\left(x \right)} {\color{red}\left(1\right)} + e^{- x} \cos{\left(x \right)}$$Simplifier:
$$- e^{- x} \sin{\left(x \right)} + e^{- x} \cos{\left(x \right)} = \sqrt{2} e^{- x} \cos{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}$$Ainsi, $$$\frac{d}{dx} \left(e^{- x} \sin{\left(x \right)}\right) = \sqrt{2} e^{- x} \cos{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}$$$.
Enfin, évaluez la dérivée en $$$x = c$$$.
$$$\left(\frac{d}{dx} \left(e^{- x} \sin{\left(x \right)}\right)\right)|_{\left(x = c\right)} = \sqrt{2} e^{- c} \cos{\left(c + \frac{\pi}{4} \right)}$$$
Réponse
$$$\frac{d}{dx} \left(e^{- x} \sin{\left(x \right)}\right) = \sqrt{2} e^{- x} \cos{\left(x + \frac{\pi}{4} \right)}$$$A
$$$\left(\frac{d}{dx} \left(e^{- x} \sin{\left(x \right)}\right)\right)|_{\left(x = c\right)} = \sqrt{2} e^{- c} \cos{\left(c + \frac{\pi}{4} \right)}\approx 1.414213562373095 e^{- c} \cos{\left(c + \frac{\pi}{4} \right)}$$$A