Matemática, perguntado por luuhlu, 11 meses atrás

Derivar f(x)= x arctg √x

Anexos:

Soluções para a tarefa

Respondido por gabrieldoile
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Queremos a derivada da seguinte função:

f(x) = x \cdot arctan( \sqrt{x} )

Utilizaremos a regra do produto:

f'(x) = x' \cdot arctan( \sqrt{x} ) + arctan'( \sqrt{x} ) \cdot x \\ \\
f'(x) = 1 \cdot arctan( \sqrt{x} ) + arctan'( \sqrt{x} ) \cdot x \\ \\
f'(x) = arctan( \sqrt{x} ) + arctan'( \sqrt{x} ) \cdot x

Agora calcularemos a derivada de arctan( \sqrt{x} ), utilizando a regra da cadeia:

 \frac{df(u)}{dx}  = \frac{df}{du} \cdot   \frac{du}{dx}

f = arctan(u) \, ; \, u =  \sqrt{x}

arctan'( \sqrt{x} ) = arctan'(u) \cdot u' \\ \\
arctan'( \sqrt{x} ) =  (\frac{1}{1+ u^2} ) \cdot  (\sqrt{x} )' \\ \\
arctan'( \sqrt{x} ) = ( \frac{1}{1 +  (\sqrt{x} )^2} ) \cdot (x^{ \frac{1}{2} })' \\ \\
arctan'( \sqrt{x} ) = ( \frac{1}{1 + x} ) \cdot \frac{1}{2} \cdot x^{-\frac{1}{2}} \\ \\
arctan'( \sqrt{x} ) = ( \frac{1}{1 + x} ) \cdot \frac{1}{2 \cdot  \sqrt{x} } \\ \\
arctan'( \sqrt{x} ) = \frac{1}{ 2\sqrt{x}  \cdot (1+x)}

Logo temos:

f'(x) = arctan( \sqrt{x} ) + arctan'(\sqrt{x} ) \cdot x \\ \\
f'(x) = arctan(\sqrt{x}) +  \frac{1}{2 \sqrt{x} \cdot (1+x)}  \cdot x \\ \\
f'(x) = arctan(\sqrt{x}) + \frac{x}{\sqrt{x} \cdot (2 + 2x)} \\ \\
f'(x) = arctan(\sqrt{x}) + \frac{\sqrt{x}}{2+2x}
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