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PT - Idioma: Português (Brasil)

Aula 2 de 3 · 15 min

Fórmulas e regras de derivação

As derivadas das funções elementares e as regras da soma, do produto e do quociente, com três exemplos.

Derivadas das funções elementares

Estas fórmulas saem da definição que você viu na lição anterior. Vale a pena sabê-las de cor.

Função f(x)f(x) Derivada f′(x)f'(x) Observação
cc (constante) 00
xnx^n nxn−1n x^{n-1}
x\sqrt{x} 12x\dfrac{1}{2\sqrt{x}} para x>0x > 0
sen⁡x\operatorname{sen} x cos⁡x\cos x
cos⁡x\cos x −sen⁡x-\operatorname{sen} x
exe^x exe^x
ln⁡x\ln x 1x\dfrac{1}{x} para x>0x > 0

Regras de derivação

Se ff e gg são funções deriváveis e cc é uma constante:

(c⋅f)′=c⋅f′(f±g)′=f′±g′(c \cdot f)' = c \cdot f' \qquad (f \pm g)' = f' \pm g'
(f⋅g)′=f′g+fg′(fg)′=f′g−fg′g2,g≠0(f \cdot g)' = f' g + f g' \qquad \left(\frac{f}{g}\right)' = \frac{f' g - f g'}{g^2}, \quad g \neq 0

Um erro comum: a derivada do produto não é o produto das derivadas.

Exemplo 1: um polinômio

f(x)=4x3−5x+2⇒f′(x)=12x2−5f(x) = 4x^3 - 5x + 2 \quad \Rightarrow \quad f'(x) = 12x^2 - 5

Derive cada termo separadamente: (4x3)′=12x2(4x^3)' = 12x^2, (−5x)′=−5(-5x)' = -5, e a derivada da constante 22 é 00.

Exemplo 2: um produto

f(x)=x2sen⁡x⇒f′(x)=2xsen⁡x+x2cos⁡xf(x) = x^2 \operatorname{sen} x \quad \Rightarrow \quad f'(x) = 2x \operatorname{sen} x + x^2 \cos x

Exemplo 3: um quociente

f(x)=xx+1⇒f′(x)=1⋅(x+1)−x⋅1(x+1)2=1(x+1)2f(x) = \frac{x}{x + 1} \quad \Rightarrow \quad f'(x) = \frac{1 \cdot (x + 1) - x \cdot 1}{(x + 1)^2} = \frac{1}{(x + 1)^2}

para x≠−1x \neq -1.

Fontes

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  1. UFMS - Cálculo Diferencial e Integral I, de Magda e Henrique Mongelli (técnicas de derivação: constante, potência, soma, produto, quociente; derivadas de seno e cosseno) · CC BY-SA 4.0
  2. Wikilivros - Cálculo (Volume 1)/Derivadas (regras da soma, da multiplicação, da razão, da constante e da potência) · CC BY-SA 4.0
  3. Wikilivros - Cálculo (Volume 1)/Análise de funções elementares (1) (derivadas de ln x, eˣ, seno e cosseno) · CC BY-SA 4.0
  4. Revista Brasileira de Ensino de Ciência e Tecnologia - Design instrucional de uma sequência didática digital sobre derivadas (derivadas diretas de potências, raízes, funções trigonométricas, exponenciais e logarítmicas; regras do produto e do quociente) · CC BY 4.0
  5. Amazônia - As transições dos estudantes entre panoramas do conceito de derivada (regras de derivação: polinômios, exponenciais, logaritmos, trigonométricas, produto e quociente) · CC BY 4.0
  6. Active Calculus - 2.1 Elementary derivative rules (constante, potência, múltiplo constante, soma, eˣ) · CC BY-SA 4.0
  7. Active Calculus - 2.2 The sine and cosine functions (derivadas de seno e cosseno) · CC BY-SA 4.0
  8. Active Calculus - 2.3 The product and quotient rules (regras do produto e do quociente) · CC BY-SA 4.0
  9. Active Calculus - 2.6 Derivatives of inverse functions (derivada de ln x) · CC BY-SA 4.0