Calcule a derivada da função f(x) = (x^2 - 1)^3

Questão

Calcule a derivada da função f(x) = (x^2 - 1)^3

Imagem 1

f(x)=(x2−1)3f(x) = (x^2 - 1)^3

Alternativas

A) f'(x) = 3x^4 - 2x^2 + x

Resposta certa

B) f'(x) = 6x^5 - 12x^3 + 6x

C) f'(x) = 6x^3 - x^2 + 6

D) f'(x) = 6x^4 - 12x^3 + 7x

Explicação

Temos f(x)=(x2−1)3f(x)=(x^2-1)^3. Use a regra da cadeia:

  1. Defina u(x)=x2−1u(x)=x^2-1. Então f(x)=u(x)3f(x)=u(x)^3.

  2. Derive ff em relação a uu: ddu(u3)=3u2.\frac{d}{du}(u^3)=3u^2.

  3. Derive uu em relação a xx: u′(x)=ddx(x2−1)=2x.u'(x)=\frac{d}{dx}(x^2-1)=2x.

  4. Pela regra da cadeia: f′(x)=3u(x)2⋅u′(x)=3(x2−1)2⋅2x=6x(x2−1)2.f'(x)=3u(x)^2\cdot u'(x)=3(x^2-1)^2\cdot 2x=6x(x^2-1)^2.

  5. Expanda: (x2−1)2=x4−2x2+1.(x^2-1)^2=x^4-2x^2+1. Logo, f′(x)=6x(x4−2x2+1)=6x5−12x3+6x.f'(x)=6x(x^4-2x^2+1)=6x^5-12x^3+6x.

Portanto, a expressão coincide com a alternativa B.

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