Livro de Matemática

Derivadas de funções simples de uma variável

O cálculo de derivadas pelo processo de limites se torna bastante trabalhoso e demorado. Por isso, criou-se técnicas ágeis para facilitar os cálculos. Você pode recorrer à Tabela de derivadas e utilizar a regra mais adequada ao seu problema.

Exemplo 1

Encontre a derivada da função f(x) = x5.


Regra utilizada:

f(x) = xn
f'(x) = n * xn – 1

f(x) = x5
f'(x) = 5 * x5- 1
f'(x) = 5x4

Exemplo 2

Encontre a derivada da função f(x) = x5/6.


Regra utilizada:

f(x) = xn
f'(x) = n * xn – 1

f(x) = x5/6
f'(x) = 5/6 * x5/6 – 1
f'(x) = 5/6 * x– 1/6

f'(x) =
5 1
6 x1/6
f'(x) =
5
6 * x1/6
=
5
6 6√x

Exemplo 3

Encontre a derivada da função:

f(x) =
1
x5

Regra utilizada:

f(x) = xn
f'(x) = n * xn – 1

A função do problema pode ser reescrita como f(x) = x-5

f(x) = x-5
f'(x) = -5* x-5 – 1
f'(x) = -5* x-6

f'(x) =
-5
x6

Exemplo 4

Encontre a derivada da função f(x) = √x.


Regra utilizada:

f(x) = xn
f'(x) = n * xn – 1

A função do problema pode ser reescrita como f(x) = x1/2

f(x) = x1/2
f'(x) = 1/2 * x1/2 – 1
f'(x) = 1/2 * x– 1/2

f'(x) =
1 1
2 x1/2
=
1
2√x

Exemplo 5

Encontre a derivada da função h(x) = 4x³ – x² + 3x – 2.


h(x) = 4x³ – x² + 3x – 2
h'(x) = 4 * 3x² – 2x + 3 – 0
h'(x) = 12x² – 2x + 3

Exemplo 6

Encontre a derivada da função f(x) = (3x² + x)(4 – x4).


A função f(x) = (3x² + x)(4 – x4) é uma multiplicação de duas funções h(x) = (3x² + x) e g(x) = (4 – x4).

f(x) = h(x)g(x)
f'(x) = h(x)g'(x) + h'(x)g(x)

f'(x) = (3x² + x)(4 – x4)’ + (3x² + x)'(4 – x4)
f'(x) = (3x² + x)(-4x³) + (6x + 1)(4 – x4)
f'(x) = -4x³(3x² + x) + (24x – 6x5 + 4 – x4)
f'(x) = – 12x5 – 4x4 + 24x – 6x5 + 4 – x4
f'(x) = – 18x5 – 5x4 + 24x + 4

Exemplo 7

Encontre a derivada da função:

f(x) =
10 – x³
x + 2

A função f(x) é a divisão de duas funções h(x) e g(x).

f(x) =
h(x)
g(x)
f'(x) =
g(x)h'(x) – h(x)g'(x)
[g(x)]²
f'(x) =
(x + 2)(10 – x³)’ – (10 – x³)(x + 2)’
(x + 2)²
f'(x) =
(x + 2)(-3x²) – (10 – x³)(1)
(x + 2)²
f'(x) =
-3x³ – 6x² – 10 + x³
(x + 2)²
f'(x) =
-2x³ – 6x² – 10
x² + 4x + 4

Exemplo 8

Encontre a derivada da função f(x) = 5tgx + 3senx.


Na função f(x) = 5tgx + 3senx temos as constantes 5 e 3 que multiplicam as funções tgx e senx, respectivamente.

A derivada da função tgx é sec²x e a derivada da função senx é cosx. Logo, f'(x) = 5sec²x + 3cosx.

Exemplo 9

Encontre a derivada da função:

f(x) =
3
x
2 lnx + 5 arccosx

A função pode ser reescrita como:

f(x) = 3x-1 – 2lnx + 5arccosx
f'(x) = -3x-2 – 2(1/x) + 5(-1/(√(1 – x²)))

f'(x) =
-3
2
x
-5
√(1 – x²)

Exemplo 10

Encontre a derivada da função f(x) = 3x + arctgx.


Regras utilizadas:

h(x) = ax
h'(x) = axlna

g(x) = arctgx

g'(x) =
1
1 + x²
f'(x) = 3xln3 +
1
1 + x²