Enunciado

Derive f e encontre o domínio de f

f x = 1 1 + ln ⁡ x  

Passo 1

Fala aí, pessoal.

Bom, essa questão é bem direta. Ela pede pra gente encontrar a derivada da função

f x = 1 1 + ln ⁡ x  

E encontrar seu domínio.

E para questões desse tipo, o ideal é sempre ter atenção as características da função que queremos derivar. Analisando direitinho qual o tipo de função que temos, vamos poder encontra a regra de derivação mais adequada.

Para o caso dessa função, observe que ela é formada por uma divisão entre duas funções. Podemos pensar nela como sendo:

f x = 1 1 + ln ⁡ x   = u v

Onde

u = 1

E

v = 1 + ln ⁡ ( x )

Para encontrar a derivada dessa divisão entre funções devemos utilizar a Regra do Quociente. que ocorre da seguinte maneira

u v ' = u ' v - u v ' v 2

Bom, agora que já sabemos que regra usar, vamos aplicar tudo isso no passo a passo. Vem comigo!

Passo 2

Para fazermos nossa derivação, vamos aplicar a regra do quociente. Nela precisaremos das funções que chamamos de u e v e também de suas derivadas. Então vamos procurar essa derivada primeiro e depois aplicar tudo na regra. Beleza?

Vamos começar com:

u = 1

Lembrando que a derivada de uma contante é sempre igual a zero, temos:

u ' = 0

E para

v = 1 + ln ⁡ ( x )

Temos algo muito parecido. Assim:

v ' = 1 x

Agora podemos juntar tudo isso e aplicar na regra do quociente substituído cada coisa que encontramos.

Passo 3

Derivando f ( x ) , temos

f ' x = u v ' = u ' v - u v ' v 2

Teremos:

f ' x = 0 ⋅ 1 + ln ⁡ x - 1 ⋅ 1 x 1 + ln ⁡ x 2

Escrevendo um pouco mais organizado, teremos:

f ' x = - 1 x ⋅ 1 + ln ⁡ x 2

Certo! Derivada calculada.

Passo 4

Agora, precisamos calcular o domínio da nossa f , para isso, necetissamos atender duas condições

D o m f = x > 0 1 + ln ⁡ x ≠ 0

Trabalhando algebricamente as equações,

D o m f = x > 0 ln ⁡ x ≠ - 1

D o m f = x > 0 x ≠ e - 1

D o m f = x > 0 x ≠ 1 e

Então, podemos escrever D o m ( f ) como

D o m f = 0   , 1 e ⋃ 1 e   ,   ∞

E assim temos nossa resposta final.

Resposta

f ' x = - 1 x ⋅ 1 + ln ⁡ x 2

D o m f = 0   , 1 e ⋃ 1 e   ,   ∞

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