Derivatan av $$$\left(x^{3} + 4\right)^{4} \left(x^{5} + 2\right)^{2}$$$

Kalkylatorn beräknar derivatan av $$$\left(x^{3} + 4\right)^{4} \left(x^{5} + 2\right)^{2}$$$ med hjälp av logaritmisk derivering och visar stegen.

Relaterad kalkylator: Derivata-beräknare

Lämna tomt för automatisk identifiering.
Lämna tomt om du inte behöver derivatan i en specifik punkt.

Om räknaren inte beräknade något, om du har identifierat ett fel eller om du har ett förslag/feedback, vänligen kontakta oss.

Din inmatning

Bestäm $$$\frac{d}{dx} \left(\left(x^{3} + 4\right)^{4} \left(x^{5} + 2\right)^{2}\right)$$$.

Lösning

Låt $$$H{\left(x \right)} = \left(x^{3} + 4\right)^{4} \left(x^{5} + 2\right)^{2}$$$.

Ta logaritmen av båda sidorna: $$$\ln\left(H{\left(x \right)}\right) = \ln\left(\left(x^{3} + 4\right)^{4} \left(x^{5} + 2\right)^{2}\right)$$$.

Skriv om högerledet med hjälp av logaritmlagarna: $$$\ln\left(H{\left(x \right)}\right) = 4 \ln\left(x^{3} + 4\right) + 2 \ln\left(x^{5} + 2\right)$$$.

Derivera båda leden i ekvationen var för sig: $$$\frac{d}{dx} \left(\ln\left(H{\left(x \right)}\right)\right) = \frac{d}{dx} \left(4 \ln\left(x^{3} + 4\right) + 2 \ln\left(x^{5} + 2\right)\right)$$$.

Derivera ekvationens vänsterled.

Funktionen $$$\ln\left(H{\left(x \right)}\right)$$$ är sammansättningen $$$f{\left(g{\left(x \right)} \right)}$$$ av två funktioner $$$f{\left(u \right)} = \ln\left(u\right)$$$ och $$$g{\left(x \right)} = H{\left(x \right)}$$$.

Tillämpa kedjeregeln $$$\frac{d}{dx} \left(f{\left(g{\left(x \right)} \right)}\right) = \frac{d}{du} \left(f{\left(u \right)}\right) \frac{d}{dx} \left(g{\left(x \right)}\right)$$$:

$${\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\ln\left(H{\left(x \right)}\right)\right)\right)} = {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\ln\left(u\right)\right) \frac{d}{dx} \left(H{\left(x \right)}\right)\right)}$$

Derivatan av den naturliga logaritmen är $$$\frac{d}{du} \left(\ln\left(u\right)\right) = \frac{1}{u}$$$:

$${\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\ln\left(u\right)\right)\right)} \frac{d}{dx} \left(H{\left(x \right)}\right) = {\color{red}\left(\frac{1}{u}\right)} \frac{d}{dx} \left(H{\left(x \right)}\right)$$

Återgå till den ursprungliga variabeln:

$$\frac{\frac{d}{dx} \left(H{\left(x \right)}\right)}{{\color{red}\left(u\right)}} = \frac{\frac{d}{dx} \left(H{\left(x \right)}\right)}{{\color{red}\left(H{\left(x \right)}\right)}}$$

Alltså, $$$\frac{d}{dx} \left(\ln\left(H{\left(x \right)}\right)\right) = \frac{\frac{d}{dx} \left(H{\left(x \right)}\right)}{H{\left(x \right)}}$$$.

Derivera ekvationens högerled.

Derivatan av en summa/differens är summan/differensen av derivatorna:

$${\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(4 \ln\left(x^{3} + 4\right) + 2 \ln\left(x^{5} + 2\right)\right)\right)} = {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(4 \ln\left(x^{3} + 4\right)\right) + \frac{d}{dx} \left(2 \ln\left(x^{5} + 2\right)\right)\right)}$$

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 $$$f{\left(x \right)} = \ln\left(x^{3} + 4\right)$$$:

$${\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(4 \ln\left(x^{3} + 4\right)\right)\right)} + \frac{d}{dx} \left(2 \ln\left(x^{5} + 2\right)\right) = {\color{red}\left(4 \frac{d}{dx} \left(\ln\left(x^{3} + 4\right)\right)\right)} + \frac{d}{dx} \left(2 \ln\left(x^{5} + 2\right)\right)$$

Tillämpa konstantfaktorregeln $$$\frac{d}{dx} \left(c f{\left(x \right)}\right) = c \frac{d}{dx} \left(f{\left(x \right)}\right)$$$ med $$$c = 2$$$ och $$$f{\left(x \right)} = \ln\left(x^{5} + 2\right)$$$:

$${\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(2 \ln\left(x^{5} + 2\right)\right)\right)} + 4 \frac{d}{dx} \left(\ln\left(x^{3} + 4\right)\right) = {\color{red}\left(2 \frac{d}{dx} \left(\ln\left(x^{5} + 2\right)\right)\right)} + 4 \frac{d}{dx} \left(\ln\left(x^{3} + 4\right)\right)$$

Funktionen $$$\ln\left(x^{3} + 4\right)$$$ är sammansättningen $$$f{\left(g{\left(x \right)} \right)}$$$ av två funktioner $$$f{\left(u \right)} = \ln\left(u\right)$$$ och $$$g{\left(x \right)} = x^{3} + 4$$$.

Tillämpa kedjeregeln $$$\frac{d}{dx} \left(f{\left(g{\left(x \right)} \right)}\right) = \frac{d}{du} \left(f{\left(u \right)}\right) \frac{d}{dx} \left(g{\left(x \right)}\right)$$$:

$$4 {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\ln\left(x^{3} + 4\right)\right)\right)} + 2 \frac{d}{dx} \left(\ln\left(x^{5} + 2\right)\right) = 4 {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\ln\left(u\right)\right) \frac{d}{dx} \left(x^{3} + 4\right)\right)} + 2 \frac{d}{dx} \left(\ln\left(x^{5} + 2\right)\right)$$

Derivatan av den naturliga logaritmen är $$$\frac{d}{du} \left(\ln\left(u\right)\right) = \frac{1}{u}$$$:

$$4 {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\ln\left(u\right)\right)\right)} \frac{d}{dx} \left(x^{3} + 4\right) + 2 \frac{d}{dx} \left(\ln\left(x^{5} + 2\right)\right) = 4 {\color{red}\left(\frac{1}{u}\right)} \frac{d}{dx} \left(x^{3} + 4\right) + 2 \frac{d}{dx} \left(\ln\left(x^{5} + 2\right)\right)$$

Återgå till den ursprungliga variabeln:

$$2 \frac{d}{dx} \left(\ln\left(x^{5} + 2\right)\right) + \frac{4 \frac{d}{dx} \left(x^{3} + 4\right)}{{\color{red}\left(u\right)}} = 2 \frac{d}{dx} \left(\ln\left(x^{5} + 2\right)\right) + \frac{4 \frac{d}{dx} \left(x^{3} + 4\right)}{{\color{red}\left(x^{3} + 4\right)}}$$

Derivatan av en summa/differens är summan/differensen av derivatorna:

$$2 \frac{d}{dx} \left(\ln\left(x^{5} + 2\right)\right) + \frac{4 {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(x^{3} + 4\right)\right)}}{x^{3} + 4} = 2 \frac{d}{dx} \left(\ln\left(x^{5} + 2\right)\right) + \frac{4 {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(x^{3}\right) + \frac{d}{dx} \left(4\right)\right)}}{x^{3} + 4}$$

Derivatan av en konstant är $$$0$$$:

$$2 \frac{d}{dx} \left(\ln\left(x^{5} + 2\right)\right) + \frac{4 \left({\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(4\right)\right)} + \frac{d}{dx} \left(x^{3}\right)\right)}{x^{3} + 4} = 2 \frac{d}{dx} \left(\ln\left(x^{5} + 2\right)\right) + \frac{4 \left({\color{red}\left(0\right)} + \frac{d}{dx} \left(x^{3}\right)\right)}{x^{3} + 4}$$

Tillämpa potensregeln $$$\frac{d}{dx} \left(x^{n}\right) = n x^{n - 1}$$$ med $$$n = 3$$$:

$$2 \frac{d}{dx} \left(\ln\left(x^{5} + 2\right)\right) + \frac{4 {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(x^{3}\right)\right)}}{x^{3} + 4} = 2 \frac{d}{dx} \left(\ln\left(x^{5} + 2\right)\right) + \frac{4 {\color{red}\left(3 x^{2}\right)}}{x^{3} + 4}$$

Funktionen $$$\ln\left(x^{5} + 2\right)$$$ är sammansättningen $$$f{\left(g{\left(x \right)} \right)}$$$ av två funktioner $$$f{\left(u \right)} = \ln\left(u\right)$$$ och $$$g{\left(x \right)} = x^{5} + 2$$$.

Tillämpa kedjeregeln $$$\frac{d}{dx} \left(f{\left(g{\left(x \right)} \right)}\right) = \frac{d}{du} \left(f{\left(u \right)}\right) \frac{d}{dx} \left(g{\left(x \right)}\right)$$$:

$$\frac{12 x^{2}}{x^{3} + 4} + 2 {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\ln\left(x^{5} + 2\right)\right)\right)} = \frac{12 x^{2}}{x^{3} + 4} + 2 {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\ln\left(u\right)\right) \frac{d}{dx} \left(x^{5} + 2\right)\right)}$$

Derivatan av den naturliga logaritmen är $$$\frac{d}{du} \left(\ln\left(u\right)\right) = \frac{1}{u}$$$:

$$\frac{12 x^{2}}{x^{3} + 4} + 2 {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(\ln\left(u\right)\right)\right)} \frac{d}{dx} \left(x^{5} + 2\right) = \frac{12 x^{2}}{x^{3} + 4} + 2 {\color{red}\left(\frac{1}{u}\right)} \frac{d}{dx} \left(x^{5} + 2\right)$$

Återgå till den ursprungliga variabeln:

$$\frac{12 x^{2}}{x^{3} + 4} + \frac{2 \frac{d}{dx} \left(x^{5} + 2\right)}{{\color{red}\left(u\right)}} = \frac{12 x^{2}}{x^{3} + 4} + \frac{2 \frac{d}{dx} \left(x^{5} + 2\right)}{{\color{red}\left(x^{5} + 2\right)}}$$

Derivatan av en summa/differens är summan/differensen av derivatorna:

$$\frac{12 x^{2}}{x^{3} + 4} + \frac{2 {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(x^{5} + 2\right)\right)}}{x^{5} + 2} = \frac{12 x^{2}}{x^{3} + 4} + \frac{2 {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(x^{5}\right) + \frac{d}{dx} \left(2\right)\right)}}{x^{5} + 2}$$

Derivatan av en konstant är $$$0$$$:

$$\frac{12 x^{2}}{x^{3} + 4} + \frac{2 \left({\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(2\right)\right)} + \frac{d}{dx} \left(x^{5}\right)\right)}{x^{5} + 2} = \frac{12 x^{2}}{x^{3} + 4} + \frac{2 \left({\color{red}\left(0\right)} + \frac{d}{dx} \left(x^{5}\right)\right)}{x^{5} + 2}$$

Tillämpa potensregeln $$$\frac{d}{dx} \left(x^{n}\right) = n x^{n - 1}$$$ med $$$n = 5$$$:

$$\frac{12 x^{2}}{x^{3} + 4} + \frac{2 {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(x^{5}\right)\right)}}{x^{5} + 2} = \frac{12 x^{2}}{x^{3} + 4} + \frac{2 {\color{red}\left(5 x^{4}\right)}}{x^{5} + 2}$$

Alltså, $$$\frac{d}{dx} \left(4 \ln\left(x^{3} + 4\right) + 2 \ln\left(x^{5} + 2\right)\right) = \frac{10 x^{4}}{x^{5} + 2} + \frac{12 x^{2}}{x^{3} + 4}$$$.

Således, $$$\frac{\frac{d}{dx} \left(H{\left(x \right)}\right)}{H{\left(x \right)}} = \frac{10 x^{4}}{x^{5} + 2} + \frac{12 x^{2}}{x^{3} + 4}$$$.

Således, $$$\frac{d}{dx} \left(H{\left(x \right)}\right) = \left(\frac{10 x^{4}}{x^{5} + 2} + \frac{12 x^{2}}{x^{3} + 4}\right) H{\left(x \right)} = 2 x^{2} \left(x^{3} + 4\right)^{3} \left(x^{5} + 2\right) \left(11 x^{5} + 20 x^{2} + 12\right).$$$

Svar

$$$\frac{d}{dx} \left(\left(x^{3} + 4\right)^{4} \left(x^{5} + 2\right)^{2}\right) = 2 x^{2} \left(x^{3} + 4\right)^{3} \left(x^{5} + 2\right) \left(11 x^{5} + 20 x^{2} + 12\right)$$$A


Please try a new game Rotatly