Pregunta
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Differentiate \( f(x)=\frac{x^{2}-4 x+4}{x^{2}} \) Answer: \( \frac{d f}{d x}=\square \)

Ask by Boone Lawson. in the United States
Feb 19,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

Respuesta verificada por el tutor

Responder

The derivative is \( \frac{4(x - 2)}{x^{3}} \).

Solución

We start with the function   f(x) = (x² - 4x + 4) / x². An effective approach is to simplify this expression. Divide each term in the numerator by x²:   f(x) = x²/x² - 4x/x² + 4/x²      = 1 - 4/x + 4/x². Now, differentiate each term with respect to x: 1. The derivative of 1 is 0. 2. The derivative of -4/x (which is -4x⁻¹) is 4x⁻². 3. The derivative of 4/x² (which is 4x⁻²) is -8x⁻³. Thus, we have:   f '(x) = 0 + 4/x² - 8/x³. This can be combined into a single fraction by finding a common denominator:   f '(x) = (4x - 8)/x³       = 4(x - 2)/x³. So, the derivative is   df/dx = 4(x - 2) / x³.

Respondido por UpStudy AI y revisado por un tutor profesional

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Beyond the Answer

To differentiate the function \( f(x) = \frac{x^{2}-4x+4}{x^{2}} \), we first simplify it. Notice that the numerator can be factored as \( (x-2)^{2} \), so we have \( f(x) = \frac{(x-2)^{2}}{x^{2}} \). This can be rewritten as \( f(x) = \left(\frac{x-2}{x}\right)^{2} \). Now, we can differentiate it using the quotient rule or the chain rule. Applying the quotient rule: \[ \frac{d f}{d x} = \frac{(x^{2}) \cdot (2(x-2)(\frac{d}{dx}(x-2)))-(x^{2}-4x+4)(2x)}{(x^{2})^{2}} \] Calculating this gives us: \[ \frac{d f}{d x} = \frac{(2(x^{2})(x-2) - 2x(x^{2}-4x+4))}{x^{4}} \] So, after simplification, we find that: \[ \frac{d f}{d x} = \frac{2(x^{2}-4x)}{x^{4}} = \frac{2(x(x-4))}{x^{4}} = \frac{2}{x^{3}}(x-4) \] Thus, the final derivative is: \[ \frac{d f}{d x} = \frac{2(x-4)}{x^{3}} \]

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