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$\frac{d}{dx}\left(\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}\right)$

Solução passo a passo

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Resposta final para o problema

$\left(5x^2\ln\left(x^2+3\right)+15\ln\left(x^2+3\right)+10x^2-2x\right)\left(x^2+3\right)^{\left(5x-2\right)}$
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Solução explicada passo a passo

Como devo resolver esse problema?

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  • Encontre a derivada com a regra do produto
  • Encontrando a derivada com a regra do quociente
  • Calcule a derivada usando diferenciação logarítmica
  • Encontre a derivada
  • Integrar por frações parciais
  • Produto de Binômios com Termo Comum
  • Método FOIL
  • Integrar por mudança de variável
  • Carregue mais...
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Aplicamos a regra: $\frac{d}{dx}\left(a^b\right)$$=y=a^b$, onde $d/dx=\frac{d}{dx}$, $a=x^2+3$, $b=5x-1$, $a^b=\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}$ e $d/dx?a^b=\frac{d}{dx}\left(\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}\right)$

$y=\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}$
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Aplicamos a regra: $y=a^b$$\to \ln\left(y\right)=\ln\left(a^b\right)$, onde $a=x^2+3$ e $b=5x-1$

$\ln\left(y\right)=\ln\left(\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}\right)$
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Aplicamos a regra: $\ln\left(x^a\right)$$=a\ln\left(x\right)$, onde $a=5x-1$ e $x=x^2+3$

$\ln\left(y\right)=\left(5x-1\right)\ln\left(x^2+3\right)$
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Aplicamos a regra: $\ln\left(y\right)=x$$\to \frac{d}{dx}\left(\ln\left(y\right)\right)=\frac{d}{dx}\left(x\right)$, onde $x=\left(5x-1\right)\ln\left(x^2+3\right)$

$\frac{d}{dx}\left(\ln\left(y\right)\right)=\frac{d}{dx}\left(\left(5x-1\right)\ln\left(x^2+3\right)\right)$
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Aplicamos a regra: $\frac{d}{dx}\left(ab\right)$$=\frac{d}{dx}\left(a\right)b+a\frac{d}{dx}\left(b\right)$, onde $d/dx=\frac{d}{dx}$, $ab=\left(5x-1\right)\ln\left(x^2+3\right)$, $a=5x-1$, $b=\ln\left(x^2+3\right)$ e $d/dx?ab=\frac{d}{dx}\left(\left(5x-1\right)\ln\left(x^2+3\right)\right)$

$\frac{d}{dx}\left(\ln\left(y\right)\right)=\frac{d}{dx}\left(5x-1\right)\ln\left(x^2+3\right)+\left(5x-1\right)\frac{d}{dx}\left(\ln\left(x^2+3\right)\right)$
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Aplicamos a regra: $\frac{d}{dx}\left(\ln\left(x\right)\right)$$=\frac{1}{x}\frac{d}{dx}\left(x\right)$

$\frac{1}{y}\frac{d}{dx}\left(y\right)=\frac{d}{dx}\left(5x-1\right)\ln\left(x^2+3\right)+\left(5x-1\right)\frac{1}{x^2+3}\frac{d}{dx}\left(x^2+3\right)$
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Aplicamos a regra: $\frac{d}{dx}\left(x\right)$$=1$

$\frac{y^{\prime}}{y}=\frac{d}{dx}\left(5x-1\right)\ln\left(x^2+3\right)+\left(5x-1\right)\frac{1}{x^2+3}\frac{d}{dx}\left(x^2+3\right)$
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A derivada da soma de duas ou mais funções é equivalente à soma das derivadas de cada função separadamente

$\frac{y^{\prime}}{y}=\frac{d}{dx}\left(5x\right)\ln\left(x^2+3\right)+\left(5x-1\right)\frac{1}{x^2+3}\frac{d}{dx}\left(x^2+3\right)$
9

A derivada da soma de duas ou mais funções é equivalente à soma das derivadas de cada função separadamente

$\frac{y^{\prime}}{y}=\frac{d}{dx}\left(5x\right)\ln\left(x^2+3\right)+\left(5x-1\right)\frac{1}{x^2+3}\frac{d}{dx}\left(x^2\right)$
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Aplicamos a regra: $\frac{d}{dx}\left(nx\right)$$=n\frac{d}{dx}\left(x\right)$, onde $n=5$

$\frac{y^{\prime}}{y}=5\frac{d}{dx}\left(x\right)\ln\left(x^2+3\right)+\left(5x-1\right)\frac{1}{x^2+3}\frac{d}{dx}\left(x^2\right)$
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Aplicamos a regra: $\frac{d}{dx}\left(x\right)$$=1$

$\frac{y^{\prime}}{y}=5\ln\left(x^2+3\right)+\left(5x-1\right)\frac{1}{x^2+3}\frac{d}{dx}\left(x^2\right)$
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Aplicamos a regra: $\frac{d}{dx}\left(x^a\right)$$=ax^{\left(a-1\right)}$, onde $a=2$

$\frac{y^{\prime}}{y}=5\ln\left(x^2+3\right)+2\left(5x-1\right)\frac{1}{x^2+3}x$
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Aplicamos a regra: $a\frac{b}{x}$$=\frac{ab}{x}$

$\frac{y^{\prime}}{y}=5\ln\left(x^2+3\right)+\frac{2\left(5x-1\right)x}{x^2+3}$
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Aplicamos a regra: $\frac{a}{b}=c$$\to a=cb$, onde $a=y^{\prime}$, $b=y$ e $c=5\ln\left(x^2+3\right)+\frac{2\left(5x-1\right)x}{x^2+3}$

$y^{\prime}=\left(5\ln\left(x^2+3\right)+\frac{2\left(5x-1\right)x}{x^2+3}\right)y$
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Substitua o valor de $y$ pelo valor da função original: $\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}$

$y^{\prime}=\left(5\ln\left(x^2+3\right)+\frac{2\left(5x-1\right)x}{x^2+3}\right)\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}$
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A derivada da função é então

$\left(5\ln\left(x^2+3\right)+\frac{2\left(5x-1\right)x}{x^2+3}\right)\left(x^2+3\right)^{\left(5x-1\right)}$
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Simplifique a derivada

$\left(5x^2\ln\left(x^2+3\right)+15\ln\left(x^2+3\right)+10x^2-2x\right)\left(x^2+3\right)^{\left(5x-2\right)}$

Resposta final para o problema

$\left(5x^2\ln\left(x^2+3\right)+15\ln\left(x^2+3\right)+10x^2-2x\right)\left(x^2+3\right)^{\left(5x-2\right)}$

Explore diferentes maneiras de resolver este problema

Resolver um exercício matemático utilizando diferentes métodos é importante porque melhora a compreensão, incentiva o pensamento crítico, permite múltiplas soluções e desenvolve diferentes estratégias de resolução de problemas. ler mais

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Gráfico de funções

Gráfico de: $\left(5x^2\ln\left(x^2+3\right)+15\ln\left(x^2+3\right)+10x^2-2x\right)\left(x^2+3\right)^{\left(5x-2\right)}$

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