Enunciado

Derive a função:

y = e x x 2  

Passo 1

Fala aí, tudo belezinha com você?

Nessa questão foi nos dado que

y = e x x 2    

E teremos que determinar sua derivada. Show?

Cara, para fazer isso, o primeiro passo é entender que tipo de função temos ali para então saber qual é a regra de derivação que devemos usar.

Então repara no seguinte. Essa função é fracionária. Para casos assim podemos entender que ela é formada por uma divisão entre duas funções diferentes. Chamaremos de:

f x = e x

E:

g x = x 2

Ou seja:

y = e x x 2   = f x g x

Quando temos uma função desse tipo para derivar podemos usar a regra do quociente. Assim a derivada será calculada fazendo:

y ' = f ' g - f g ' g 2

Sabendo a carinha da função a regra que é mais adequada que ela, basta cair pra dentro da derivação, simplesmente substituindo tudo nessa fórmula aí. Vem que te mostro como será isso.

Passo 2

Para usar a Regra da Derivada do Quociente precisaremos das funções f x e g ( x ) e de suas derivadas. Vamos então, calcular essas derivadas antes de tudo.

Veja que:

f x = e x

E como a derivada de uma exponencial é a própria exponencial.

f ' x = e x

E, como

g x =   x 2

Se uma potência, sua derivada será calculada pela regra do expoente. Assim:

g ' x = 2 x

Show. Agora que temos tudo que precisávamos, basta substituir na regra de derivação.

Passo 3

Lembrado que

y = e x x 2   = f x g x

y ' = f ' g - f g ' g 2

Sendo:

f x = e x

f ' x = e x

E:

g x = x 2

g ' x = 2 x

Substituindo, teremos:

y ' = e x ⋅ x 2 - e x ⋅ 2 x x 2 2

Colocando x e x em evidência, temos

y ' = x e x x - 2 x 4

E simplificando, ficamos com:

y ' = e x x - 2 x 3

E prontinho. Derivada calculada!

Resposta

f ' ( x ) = e x x 3 ( x - 2 )

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