Enunciado

Derive a função

f ( x ) = ln ⁡ ( x 5 )

Passo 1

Fala galerinha... nessa questão queremos encontrar a derivada da função

f ( x ) = ln ⁡ ( x 5 )

Para isso, iremos utilizar técnicas de derivação como a Regra de derivação da função logarítmica natural

ln ⁡ x ' = 1 x

A regra da derivada da potência de x , que é:

x n ' = n x n - 1

e a Regra da cadeia, pois aqui o que temos é uma derivação de uma função composta, e nessas situações se faz necessário o uso desta regra.

d d x f g x = d d g x f g x ∙ d d x g x

Passo 2

Iremos derivar f ( x ) em relação a x . Veja que f ( x ) é composta por uma função l n que possui em seu argumento outra função   ( x 5 ) . Dessa forma, deveremos utilizar a regra da cadeia.

d d x f g x = d d g x f g x ∙ d d x g x

Que no nosso caso fica:

d d x f g x = d d x 5 ln ⁡ x 5 ⋅ d x 5 d x

Podemos fazer que:

d x 5 d x = d x 1 5 d x = 1 5 x 1 - 1 5 = 1 5 x - 4 5

= 1 5 x 4 / 5

Substituindo:

d d x f g x = d d x 5 ln ⁡ x 5 ⋅ d x 5 d x

d d x f g x = d d x 5 ln ⁡ x 5 ⋅ 1 5 x 4 / 5

Agora, para facilitar, fazemos:

u = x 5

Então,

d d u ln ⁡ u = 1 u = 1 x 5

E substituindo,

d d x f g x = 1 x 5 ⋅ 1 5 x 4 / 5

Para realizar essa conta, vamos fazer que:

d d x f g x = 1 x 1 / 5 ⋅ 1 5 x 4 / 5

= 1 5 x 1 5 + 4 5

d d x f g x = 1 5 x

Passo 3

Uma forma mais fácil de ter resolvido, seria ter simplificado a função utilizando a propriedade das funções logarítmicas, ficando com

f ( x ) = ln ⁡ x 5 = ln ⁡ x 1 5 = 1 5 ln ⁡ x

Derivando f ( x ) , temos

f ' x = 1 5 x

Veja que derivamos apenas a função ln ⁡ x , pois simplificamos a expressão antes de derivar.

E obtemos a mesma resposta, o que mostra que ambos os caminhos estão corretos.

Resposta

f ' x = 1 5 x

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Encontre f ' ( x ) pela Fórmula (7) e, então, por derivação logarítmica: f x = π s e n ( x )
Encontre (d y)/(d x) usando qualquer método:y = (x^3 - 2 x^2 + 1) e^x
Determine se a afirmação é verdadeira ou falsa. Explique a resposta:Se lim x → + ∞ ⁡ f ' x = 0 , então o gráfico de y = l n ⁡ ( x ) tem uma assíntota horizontal.
Determine se a afirmação é verdadeira ou falsa. Explique a resposta:A inclinação da reta tangente ao gráfico y = l n ⁡ ( x ) em x = a tende ao infinito em a → 0 + .
Escreva um parágrafo explicando como a derivação logarítmica pode substituir uma conta de derivada difícil por uma conta mais simples.