Enunciado

Encontre a derivada da função. Simplifique quando possível.

y = x sin - 1 ⁡ x + 1 - x 2  

Passo 1

Fala aí, tudo certinho com você?

Bom, essa questão deu pra gente a função

y = x sin - 1 ⁡ x + 1 - x 2

E pediu para encontrarmos a derivada simplificando se possível.

E para fazer isso perceba que nossa função é formada por dois termos. Sendo assim, podemos derivar cada um deles separadamente.

Assim,

y ' = d d x x sin - 1 ⁡ x + 1 - x 2

Teremos:

y ' = d d x x sin - 1 ⁡ x + d d x 1 - x 2

Perceba que o primeiro termo é formado por uma multiplicação entre duas funções. Sendo assim, podemos usar a regra do produto. Já no segundo termo temos uma função dentro da outra, então usaremos a regra da cadeia.

Vem comigo que faremos tudo isso juntinhos!!!

Passo 2

Então, vamos começar derivando

d d x x sin - 1 ⁡ x

Perceba que temos uma multiplicação de x por sin - 1 ⁡ x , então vamos utilizar a regra do produto:

Fazedo:

u = x

E

v = sin - 1 ⁡ x

A regra do produto será:

u v ' = u ' v + u v '

Assim:

d d x x sin - 1 ⁡ x = x ⋅ 1 1 - x 2 + sin - 1 ⁡ x 1

Passo 3

Já para a derivada do segundo termo, faremos

d d x 1 - x 2

E perceba que temos uma função dentro da outra. Podemos pensar nela como sendo:

f g x = 1 - x 2

Com

f g = g

Que pode ser escrito com:

f g = g 1 2

E

g x = 1 - x 2

Para fazer sua derivada, devemos aplicar a regra da cadeia.

Se

F x = f ( g x )

F ' é dada por:

F ' x = f ' g x ∙ g ' ( x )

Ou seja, a derivada da função de fora multiplicada pela derivada da função de dentro.

f g = g 1 2

f ' g = 1 2 g - 1 2

E

g x = 1 - x 2

Com

g ' x = - 2 x

Assim, nossa derivada será:

d d x 1 - x 2 = 1 2 1 - x 2 - 1 2 - 2 x

Prontinho.

Passo 4

Pronto, agora vamos somar novamente as duas derivadas que encontramos:

y ' = x ⋅ 1 1 - x 2 + sin - 1 ⁡ x 1 + 1 2 1 - x 2 - 1 2 - 2 x

Arrumando um pouco melhor, teremos:

y ' = x 1 - x 2 + sin - 1 ⁡ x - x 1 - x 2

Simplificando, temos:

y ' = sin - 1 ⁡ x

E prontinho. Derivada calculada.

Resposta

y ' = sin - 1 ⁡ x

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