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Dérivée de $$$\ln\left(\frac{a^{2}}{x^{2}}\right)$$$ par rapport à $$$x$$$
Calculatrices associées: Calculatrice de dérivation logarithmique, Calculatrice de dérivation implicite pas à pas
Votre saisie
Déterminez $$$\frac{d}{dx} \left(\ln\left(\frac{a^{2}}{x^{2}}\right)\right)$$$.
Solution
La fonction $$$\ln\left(\frac{a^{2}}{x^{2}}\right)$$$ est la composée $$$f{\left(g{\left(x \right)} \right)}$$$ de deux fonctions $$$f{\left(u \right)} = \ln\left(u\right)$$$ et $$$g{\left(x \right)} = \frac{a^{2}}{x^{2}}$$$.
Appliquez la règle de la chaîne $$$\frac{d}{dx} \left(f{\left(g{\left(x \right)} \right)}\right) = \frac{d}{du} \left(f{\left(u \right)}\right) \frac{d}{dx} \left(g{\left(x \right)}\right)$$$:
$${\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\ln\left(\frac{a^{2}}{x^{2}}\right)\right)\right)} = {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\ln\left(u\right)\right) \frac{d}{dx} \left(\frac{a^{2}}{x^{2}}\right)\right)}$$La dérivée du logarithme naturel est $$$\frac{d}{du} \left(\ln\left(u\right)\right) = \frac{1}{u}$$$ :
$${\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\ln\left(u\right)\right)\right)} \frac{d}{dx} \left(\frac{a^{2}}{x^{2}}\right) = {\color{red}\left(\frac{1}{u}\right)} \frac{d}{dx} \left(\frac{a^{2}}{x^{2}}\right)$$Revenir à la variable initiale:
$$\frac{\frac{d}{dx} \left(\frac{a^{2}}{x^{2}}\right)}{{\color{red}\left(u\right)}} = \frac{\frac{d}{dx} \left(\frac{a^{2}}{x^{2}}\right)}{{\color{red}\left(\frac{a^{2}}{x^{2}}\right)}}$$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 $$$c = a^{2}$$$ et $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{x^{2}}$$$:
$$\frac{x^{2} {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\frac{a^{2}}{x^{2}}\right)\right)}}{a^{2}} = \frac{x^{2} {\color{red}\left(a^{2} \frac{d}{dx} \left(\frac{1}{x^{2}}\right)\right)}}{a^{2}}$$Appliquez la règle de la puissance $$$\frac{d}{dx} \left(x^{n}\right) = n x^{n - 1}$$$ avec $$$n = -2$$$:
$$x^{2} {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\frac{1}{x^{2}}\right)\right)} = x^{2} {\color{red}\left(- \frac{2}{x^{3}}\right)}$$Ainsi, $$$\frac{d}{dx} \left(\ln\left(\frac{a^{2}}{x^{2}}\right)\right) = - \frac{2}{x}$$$.
Réponse
$$$\frac{d}{dx} \left(\ln\left(\frac{a^{2}}{x^{2}}\right)\right) = - \frac{2}{x}$$$A