|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Derivatan av $$$\operatorname{atan}{\left(4 x \right)}$$$
Relaterade kalkylatorer: Kalkylator för logaritmisk derivering, Räknare för implicit derivering med steg
Din inmatning
Bestäm $$$\frac{d}{dx} \left(\operatorname{atan}{\left(4 x \right)}\right)$$$.
Lösning
Funktionen $$$\operatorname{atan}{\left(4 x \right)}$$$ är sammansättningen $$$f{\left(g{\left(x \right)} \right)}$$$ av två funktioner $$$f{\left(u \right)} = \operatorname{atan}{\left(u \right)}$$$ och $$$g{\left(x \right)} = 4 x$$$.
Tillämpa kedjeregeln $$$\frac{d}{dx} \left(f{\left(g{\left(x \right)} \right)}\right) = \frac{d}{du} \left(f{\left(u \right)}\right) \frac{d}{dx} \left(g{\left(x \right)}\right)$$$:
$${\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\operatorname{atan}{\left(4 x \right)}\right)\right)} = {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\operatorname{atan}{\left(u \right)}\right) \frac{d}{dx} \left(4 x\right)\right)}$$Derivatan av arctangens är $$$\frac{d}{du} \left(\operatorname{atan}{\left(u \right)}\right) = \frac{1}{u^{2} + 1}$$$:
$${\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\operatorname{atan}{\left(u \right)}\right)\right)} \frac{d}{dx} \left(4 x\right) = {\color{red}\left(\frac{1}{u^{2} + 1}\right)} \frac{d}{dx} \left(4 x\right)$$Återgå till den ursprungliga variabeln:
$$\frac{\frac{d}{dx} \left(4 x\right)}{{\color{red}\left(u\right)}^{2} + 1} = \frac{\frac{d}{dx} \left(4 x\right)}{{\color{red}\left(4 x\right)}^{2} + 1}$$Tillämpa konstantfaktorregeln $$$\frac{d}{dx} \left(c f{\left(x \right)}\right) = c \frac{d}{dx} \left(f{\left(x \right)}\right)$$$ med $$$c = 4$$$ och $$$f{\left(x \right)} = x$$$:
$$\frac{{\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(4 x\right)\right)}}{16 x^{2} + 1} = \frac{{\color{red}\left(4 \frac{d}{dx} \left(x\right)\right)}}{16 x^{2} + 1}$$Tillämpa potensregeln $$$\frac{d}{dx} \left(x^{n}\right) = n x^{n - 1}$$$ med $$$n = 1$$$, det vill säga $$$\frac{d}{dx} \left(x\right) = 1$$$:
$$\frac{4 {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(x\right)\right)}}{16 x^{2} + 1} = \frac{4 {\color{red}\left(1\right)}}{16 x^{2} + 1}$$Alltså, $$$\frac{d}{dx} \left(\operatorname{atan}{\left(4 x \right)}\right) = \frac{4}{16 x^{2} + 1}$$$.
Svar
$$$\frac{d}{dx} \left(\operatorname{atan}{\left(4 x \right)}\right) = \frac{4}{16 x^{2} + 1}$$$A