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$$$\operatorname{atan}{\left(4 x \right)}$$$의 도함수
관련 계산기: 로그 미분 계산기, 암시적 미분 계산기 (단계별 풀이)
사용자 입력
$$$\frac{d}{dx} \left(\operatorname{atan}{\left(4 x \right)}\right)$$$을(를) 구하시오.
풀이
함수 $$$\operatorname{atan}{\left(4 x \right)}$$$는 두 함수 $$$f{\left(u \right)} = \operatorname{atan}{\left(u \right)}$$$와 $$$g{\left(x \right)} = 4 x$$$의 합성함수 $$$f{\left(g{\left(x \right)} \right)}$$$이다.
연쇄법칙 $$$\frac{d}{dx} \left(f{\left(g{\left(x \right)} \right)}\right) = \frac{d}{du} \left(f{\left(u \right)}\right) \frac{d}{dx} \left(g{\left(x \right)}\right)$$$을(를) 적용하십시오:
$${\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\operatorname{atan}{\left(4 x \right)}\right)\right)} = {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\operatorname{atan}{\left(u \right)}\right) \frac{d}{dx} \left(4 x\right)\right)}$$아크탄젠트 함수의 도함수는 $$$\frac{d}{du} \left(\operatorname{atan}{\left(u \right)}\right) = \frac{1}{u^{2} + 1}$$$:
$${\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\operatorname{atan}{\left(u \right)}\right)\right)} \frac{d}{dx} \left(4 x\right) = {\color{red}\left(\frac{1}{u^{2} + 1}\right)} \frac{d}{dx} \left(4 x\right)$$역치환:
$$\frac{\frac{d}{dx} \left(4 x\right)}{{\color{red}\left(u\right)}^{2} + 1} = \frac{\frac{d}{dx} \left(4 x\right)}{{\color{red}\left(4 x\right)}^{2} + 1}$$상수배 법칙 $$$\frac{d}{dx} \left(c f{\left(x \right)}\right) = c \frac{d}{dx} \left(f{\left(x \right)}\right)$$$을 $$$c = 4$$$와 $$$f{\left(x \right)} = x$$$에 적용합니다:
$$\frac{{\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(4 x\right)\right)}}{16 x^{2} + 1} = \frac{{\color{red}\left(4 \frac{d}{dx} \left(x\right)\right)}}{16 x^{2} + 1}$$멱법칙 $$$\frac{d}{dx} \left(x^{n}\right) = n x^{n - 1}$$$을 $$$n = 1$$$에 대해 적용하면, 즉 $$$\frac{d}{dx} \left(x\right) = 1$$$:
$$\frac{4 {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(x\right)\right)}}{16 x^{2} + 1} = \frac{4 {\color{red}\left(1\right)}}{16 x^{2} + 1}$$따라서, $$$\frac{d}{dx} \left(\operatorname{atan}{\left(4 x \right)}\right) = \frac{4}{16 x^{2} + 1}$$$.
정답
$$$\frac{d}{dx} \left(\operatorname{atan}{\left(4 x \right)}\right) = \frac{4}{16 x^{2} + 1}$$$A