Похідна від ex2e^{\frac{x}{2}}

Калькулятор знайде похідну від ex2e^{\frac{x}{2}}, з показаними кроками.

Пов'язаний калькулятор: Калькулятор похідних

Розв'язок

Функція ex2e^{\frac{x}{2}} є композицією f(g(x))f{\left(g{\left(x \right)} \right)} двох функцій f(u)=euf{\left(u \right)} = e^{u} та g(x)=x2g{\left(x \right)} = \frac{x}{2}.

Застосуйте правило ланцюжка ddx(f(g(x)))=ddu(f(u))ddx(g(x))\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):

(ddx(ex2))=(ddu(eu)ddx(x2)){\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(e^{\frac{x}{2}}\right)\right)} = {\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(e^{u}\right) \frac{d}{dx} \left(\frac{x}{2}\right)\right)}

Похідна експоненти має вигляд ddu(eu)=eu\frac{d}{du} \left(e^{u}\right) = e^{u}:

(ddu(eu))ddx(x2)=(eu)ddx(x2){\color{red}\left(\frac{d}{du} \left(e^{u}\right)\right)} \frac{d}{dx} \left(\frac{x}{2}\right) = {\color{red}\left(e^{u}\right)} \frac{d}{dx} \left(\frac{x}{2}\right)

Повернутися до старої змінної:

e(u)ddx(x2)=e(x2)ddx(x2)e^{{\color{red}\left(u\right)}} \frac{d}{dx} \left(\frac{x}{2}\right) = e^{{\color{red}\left(\frac{x}{2}\right)}} \frac{d}{dx} \left(\frac{x}{2}\right)

Застосуйте правило постійного множення ddx(cf(x))=cddx(f(x))\frac{d}{dx} \left(c f{\left(x \right)}\right) = c \frac{d}{dx} \left(f{\left(x \right)}\right) до c=12c = \frac{1}{2} та f(x)=xf{\left(x \right)} = x:

ex2(ddx(x2))=ex2(ddx(x)2)e^{\frac{x}{2}} {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(\frac{x}{2}\right)\right)} = e^{\frac{x}{2}} {\color{red}\left(\frac{\frac{d}{dx} \left(x\right)}{2}\right)}

Застосуйте степеневе правило ddx(xn)=nxn1\frac{d}{dx} \left(x^{n}\right) = n x^{n - 1} з n=1n = 1, іншими словами, ddx(x)=1\frac{d}{dx} \left(x\right) = 1:

ex2(ddx(x))2=ex2(1)2\frac{e^{\frac{x}{2}} {\color{red}\left(\frac{d}{dx} \left(x\right)\right)}}{2} = \frac{e^{\frac{x}{2}} {\color{red}\left(1\right)}}{2}

Так, ddx(ex2)=ex22\frac{d}{dx} \left(e^{\frac{x}{2}}\right) = \frac{e^{\frac{x}{2}}}{2}.

Відповідь

ddx(ex2)=ex22\frac{d}{dx} \left(e^{\frac{x}{2}}\right) = \frac{e^{\frac{x}{2}}}{2}A