Enunciado

Derive a função

f ( t ) = 1 + l n l n   ( t )   1 - l n l n   ( t )  

Passo 1

Fala aí, pessoal.

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

f ( t ) = 1 + l n l n   ( t )   1 - l n l n   ( t )  

E para questões desse tipo, o ideal é sempre ter atenção às características da função que queremos derivar. Analisando direitinho qual o tipo de função que temos, vamos poder encontrar 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 t = 1 + l n l n   t   1 - l n l n   t   = u v

Onde

u = 1 + l n l n   t  

E

v = 1 - l n l n   ( t )  

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 + l n l n   t  

Lembrando que a derivada de uma constante é sempre igual a zero e que a derivada do l n l n   t   é 1 t , ficamos com:

u ' = 1 t

E para

v = 1 - l n l n   ( t )  

Temos algo muito parecido. Assim:

v ' = - 1 t

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

Passo 3

Derivando f ( x ) , temos

f ' t = u v ' = u ' v - u v ' v 2

Assim,

f ' t = 1 t 1 - l n l n   t   - - 1 t ( 1 + l n l n   ( t )   ) ( 1 - l n l n   ( t ) )   2

Podemos simplificar a derivada da seguinte maneira

f ' t = 1 t 1 - l n l n   t   + 1 + l n l n   t �� ( 1 - l n l n   ( t ) )   2

f ' t = 2 t ( 1 - l n l n   ( t ) )   2

Organizando um pouco melhor.

f ' t = 2 t ( 1 - l n l n   ( t ) )   2

E prontinho!

Resposta

f ' t = 2 t ( 1 - l n l n   ( t ) )   2

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