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Find the derivative of the function \( G(x)=\left(1+\left(7+2 x^{8}\right)^{4}\right)^{6} \)

Ask by Morrison Zimmerman. in the United States
Feb 25,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

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The derivative of \( G(x) \) is \( G'(x) = 384x^7(7 + 2x^8)^3[1 + (7 + 2x^8)^4]^5 \).

Solución

We start with the function   G(x) = [1 + (7 + 2x⁸)⁴]⁶. To differentiate G(x), we use the chain rule. Notice that G(x) is a composite function where the outer function is   F(u) = u⁶  with u = 1 + (7 + 2x⁸)⁴. Step 1. Differentiate the outer function with respect to u:   F'(u) = 6u⁵. So the derivative involving u becomes:   dG/dx = 6[1 + (7 + 2x⁸)⁴]⁵ · (du/dx). Step 2. Now differentiate the inner function u = 1 + (7 + 2x⁸)⁴. Note that the constant 1 differentiates to 0, so differentiate just (7 + 2x⁸)⁴. Let   v(x) = 7 + 2x⁸. Then u = 1 + [v(x)]⁴, and using the chain rule again:   d/dx [v(x)]⁴ = 4[v(x)]³ · v'(x). Now, differentiate v(x):   v(x) = 7 + 2x⁸  ⟹  v'(x) = 0 + 16x⁷ = 16x⁷. Thus,   du/dx = 4(7 + 2x⁸)³ · 16x⁷ = 64x⁷(7 + 2x⁸)³. Step 3. Combine the results:   G'(x) = 6[1 + (7 + 2x⁸)⁴]⁵ · 64x⁷(7 + 2x⁸)³. Multiply the constants:   6 · 64 = 384. So the final derivative is:   G'(x) = 384x⁷(7 + 2x⁸)³[1 + (7 + 2x⁸)⁴]⁵.

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Extra Insights

To find the derivative of the function \( G(x)=\left(1+\left(7+2 x^{8}\right)^{4}\right)^{6} \), we will use the chain rule multiple times. 1. Start by letting \( u = 1 + (7 + 2x^8)^4 \). Thus, \( G(x) = u^6 \). 2. Next, we find the derivative of \( G(x) \) with respect to \( u \): \[ \frac{dG}{du} = 6u^5. \] 3. Now we need to find the derivative of \( u \) with respect to \( x \): \[ u = 1 + (7 + 2x^8)^4. \] Let \( v = 7 + 2x^8 \). Thus, \( u = 1 + v^4 \). 4. Find \( \frac{du}{dv} \): \[ \frac{du}{dv} = 4v^3. \] 5. Now we find \( \frac{dv}{dx} \): \[ v = 7 + 2x^8 \implies \frac{dv}{dx} = 16x^7. \] 6. Combining these using the chain rule: \[ \frac{du}{dx} = \frac{du}{dv} \cdot \frac{dv}{dx} = 4v^3 \cdot 16x^7 = 64v^3 x^7. \] 7. Finally, we find \( \frac{dG}{dx} \) using the chain rule: \[ \frac{dG}{dx} = \frac{dG}{du} \cdot \frac{du}{dx} = 6u^5 \cdot 64v^3 x^7. \] Now substituting \( u \) and \( v \): \[ \frac{dG}{dx} = 6(1 + (7 + 2x^8)^4)^5 \cdot 64(7 + 2x^8)^3 x^7. \] This can be simplified: \[ \frac{dG}{dx} = 384(1 + (7 + 2x^8)^4)^5 (7 + 2x^8)^3 x^7. \] And that's the derivative of the function \( G(x) \).

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