Chain Rule : Calculus problem
Find the derivative of
f(x) = sqrt[cos(5x)]
The answer is supposedly -5sin(5x)/2sqrtcos(5x)
How does one arrive at this answer?

Respuesta :

Space

Answer:

[tex]\displaystyle f'(x) = \frac{-5sin(5x)}{2\sqrt{cos(5x)}}[/tex]

General Formulas and Concepts:

Algebra I

Functions

  • Function Notation

Exponential Rule [Rewrite]:                                                                                      [tex]\displaystyle b^{-m} = \frac{1}{b^m}[/tex]

Exponential Rule [Root Rewrite]:                                                                             [tex]\displaystyle \sqrt[n]{x} = x^{\frac{1}{n}}[/tex]

Calculus

Differentiation

  • Derivatives
  • Derivative Notation

Derivative Property [Multiplied Constant]:                                                              [tex]\displaystyle \frac{d}{dx} [cf(x)] = c \cdot f'(x)[/tex]

Basic Power Rule:

  1. f(x) = cxⁿ
  2. f’(x) = c·nxⁿ⁻¹

Derivative Rule [Chain Rule]:                                                                                       [tex]\displaystyle \frac{d}{dx}[f(g(x))] =f'(g(x)) \cdot g'(x)[/tex]

Trig Derivatives

Step-by-step explanation:

Step 1: Define

Identify

[tex]\displaystyle f(x) = \sqrt{cos(5x)}[/tex]

Step 2: Differentiate

  1. Rewrite [Exponential Rule - Root Rewrite]:                                                     [tex]\displaystyle f(x) = [cos(5x)]^\bigg{\frac{1}{2}}[/tex]
  2. Derivative Rule [Chain Rule]:                                                                           [tex]\displaystyle f'(x) = \frac{d}{dx} \bigg[ [cos(5x)]^\bigg{\frac{1}{2}} \bigg] \cdot \frac{d}{dx}[cos(5x)] \cdot \frac{d}{dx}[5x][/tex]
  3. Rewrite [Derivative Property - Multiplied Constant]:                                      [tex]\displaystyle f'(x) = \frac{d}{dx} \bigg[ [cos(5x)]^\bigg{\frac{1}{2}} \bigg] \cdot \frac{d}{dx}[cos(5x)] \cdot 5\frac{d}{dx}[x][/tex]
  4. Basic Power Rule:                                                                                            [tex]\displaystyle f'(x) = \frac{1}{2}[cos(5x)]^\bigg{\frac{1}{2} - 1} \cdot \frac{d}{dx}[cos(5x)] \cdot 5x^{1 - 1}[/tex]
  5. Simplify:                                                                                                             [tex]\displaystyle f'(x) = \frac{5}{2}[cos(5x)]^\bigg{\frac{-1}{2}} \cdot \frac{d}{dx}[cos(5x)][/tex]
  6. Trig Derivative:                                                                                                 [tex]\displaystyle f'(x) = \frac{5}{2}[cos(5x)]^\bigg{\frac{-1}{2}} \cdot -sin(5x)[/tex]
  7. Simplify:                                                                                                             [tex]\displaystyle f'(x) = \frac{-5sin(5x)}{2}[cos(5x)]^\bigg{\frac{-1}{2}}[/tex]
  8. Rewrite [Exponential Rule - Rewrite]:                                                              [tex]\displaystyle f'(x) = \frac{-5sin(5x)}{2[cos(5x)]^\bigg{\frac{1}{2}}}[/tex]
  9. Rewrite [Exponential Rule - Root Rewrite]:                                                     [tex]\displaystyle f'(x) = \frac{-5sin(5x)}{2\sqrt{cos(5x)}}[/tex]

Topic: AP Calculus AB/BC (Calculus I/I + II)

Unit: Derivatives

Book: College Calculus 10e