Derivatan av $$$x^{7 x}$$$

Kalkylatorn beräknar derivatan av $$$x^{7 x}$$$ 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 $$$\frac{d}{dx} \left(x^{7 x}\right)$$$.

Lösning

Låt $$$H{\left(x \right)} = x^{7 x}$$$.

Ta logaritmen av båda sidorna: $$$\ln\left(H{\left(x \right)}\right) = \ln\left(x^{7 x}\right)$$$.

Skriv om högerledet med hjälp av logaritmlagarna: $$$\ln\left(H{\left(x \right)}\right) = 7 x \ln\left(x\right)$$$.

Derivera båda leden i ekvationen var för sig: $$$\frac{d}{dx} \left(\ln\left(H{\left(x \right)}\right)\right) = \frac{d}{dx} \left(7 x \ln\left(x\right)\right)$$$.

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.

Tillämpa konstantfaktorregeln $$$\frac{d}{dx} \left(c f{\left(x \right)}\right) = c \frac{d}{dx} \left(f{\left(x \right)}\right)$$$ med $$$c = 7$$$ och $$$f{\left(x \right)} = x \ln\left(x\right)$$$:

$${\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(7 x \ln\left(x\right)\right)\right)} = {\color{red}\left(7 \frac{d}{dx} \left(x \ln\left(x\right)\right)\right)}$$

Tillämpa produktregeln $$$\frac{d}{dx} \left(f{\left(x \right)} g{\left(x \right)}\right) = \frac{d}{dx} \left(f{\left(x \right)}\right) g{\left(x \right)} + f{\left(x \right)} \frac{d}{dx} \left(g{\left(x \right)}\right)$$$ med $$$f{\left(x \right)} = x$$$ och $$$g{\left(x \right)} = \ln\left(x\right)$$$:

$$7 {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(x \ln\left(x\right)\right)\right)} = 7 {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(x\right) \ln\left(x\right) + x \frac{d}{dx} \left(\ln\left(x\right)\right)\right)}$$

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

$$7 x {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\ln\left(x\right)\right)\right)} + 7 \ln\left(x\right) \frac{d}{dx} \left(x\right) = 7 x {\color{red}\left(\frac{1}{x}\right)} + 7 \ln\left(x\right) \frac{d}{dx} \left(x\right)$$

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

$$7 \ln\left(x\right) {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(x\right)\right)} + 7 = 7 \ln\left(x\right) {\color{red}\left(1\right)} + 7$$

Alltså, $$$\frac{d}{dx} \left(7 x \ln\left(x\right)\right) = 7 \ln\left(x\right) + 7$$$.

Således, $$$\frac{\frac{d}{dx} \left(H{\left(x \right)}\right)}{H{\left(x \right)}} = 7 \ln\left(x\right) + 7$$$.

Således, $$$\frac{d}{dx} \left(H{\left(x \right)}\right) = \left(7 \ln\left(x\right) + 7\right) H{\left(x \right)} = 7 x^{7 x} \left(\ln\left(x\right) + 1\right)$$$.

Svar

$$$\frac{d}{dx} \left(x^{7 x}\right) = 7 x^{7 x} \left(\ln\left(x\right) + 1\right)$$$A


Please try a new game Rotatly