Exercícios Resolvidos de Regra da Cadeia

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Enunciado

As vezes precisamos calcular a derivada da função composta a partir das derivadas das funções componentes, assim podemos aplicar a regra da cadeia: Sejam y = h ( u ) e u = g ( x ) duas funções deriváveis, com I m ( g ) ⊂ D o m ( h ) e consideremos a função composta y = f x = h [ g x ] . Então f é derivável e f ' x = h ' g x . g ' ( x ) , para todo x ∈ D o m   g .

Aplicando então a regra da cadeia calcule a derivada de f x = e sen ⁡ ( x ) + sen ⁡ ( e x )

Passo 1

Fala aí, tudo joia? A gente tem que derivar essa função aqui:

f x = e sen ⁡ ( x ) + sen ⁡ ( e x )

Como temos uma soma, a gente pode derivar cada termo separadamente e depois somar, beleza?

Vamos derivar primeiro o pedacinho e s e n   x . Vem comigo!

Passo 2

Nela a gente tem a e sen ⁡ x , onde o e elevado a alguma coisa é uma função, e o sen ⁡ x é outra função, então a gente tem uma função composta. Com isso vamos aplicar a regra da cadeia, que é assim:

y u ' = y ' u ⋅ u '

Na função e s e n   x vamos chamar de y = e x e u = s e n   x .

Essas derivadas a gente sabe né?

y ' = e x       e       u ' = cos ⁡ x

Passo 3

Montando nossa regra da cadeia então, nossa derivada fica:

e s e n   x ' = e u ⋅ u '

Substituindo u   e   u ' , ficamos com:

e s e n   x ' = e s e n   x   ⋅ cos ⁡ x

= e s e n   x cos ⁡ x  

Prontinho! A derivada desse pedacinho é essa😉

Passo 4

Vamos para o outro agora...

Esse pedacinho aqui: s e n   e x . A gente vai seguir da mesma forma, aplicando a regra da cadeia, mas aqui vamos chamar:

y = s e n   x

u = e x

E aí teremos:

y ' = cos ⁡ x

u ' = e x

A derivada então fica:

s e n   e x ' = cos ⁡ u ⋅ u '

Substituindo u   e   u ' :

s e n   e x ' = cos ⁡ e x e x

Passo 5

Beleza, já derivamos os dois pedacinhos da função, agora é só somar as duas, já que:

f x = e sen ⁡ ( x ) + sen ⁡ ( e x )

f ' x = e s e n   x ' + s e n   e x '

f ' x =   e s e n   x cos ⁡ x + e x cos ⁡ ( e x )

E chegamos à nossa tão procurada derivada! 😁

Resposta

A derivada da função é f ' x = e sen ⁡ x cos ⁡ x + e x   c o s ⁡ ( e x ) .