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Find the indicated derivative. \[ \frac{d y}{d x} \text { for } y=3 e^{x}\left(x^{3}+1\right) \] \( \frac{d y}{d x}=\square \)

Ask by Pollard Grant. in the United States
Mar 08,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

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\[ \frac{dy}{dx} = 3e^x (x^3 + 3x^2 + 1) \]

Solución

We start with the function \[ y = 3e^x\left(x^3+1\right). \] We need to compute \(\frac{dy}{dx}\). Notice that \(y\) is the product of two functions: \[ u(x)=3e^x \quad \text{and} \quad v(x)=x^3+1. \] Using the product rule, which states that \[ \frac{d}{dx}[u(x)v(x)] = u'(x)v(x)+u(x)v'(x), \] we first compute the derivatives of \(u(x)\) and \(v(x)\). 1. Differentiate \(u(x)\): \[ u(x)=3e^x \quad \Rightarrow \quad u'(x)=3e^x. \] 2. Differentiate \(v(x)\): \[ v(x)=x^3+1 \quad \Rightarrow \quad v'(x)=3x^2. \] Now, applying the product rule: \[ \frac{dy}{dx}= u'(x)v(x)+u(x)v'(x)= 3e^x\left(x^3+1\right) + 3e^x\left(3x^2\right). \] Factor the common term \(3e^x\): \[ \frac{dy}{dx}= 3e^x\left[ \left(x^3+1\right)+ 3x^2\right]. \] Simplify the expression inside the bracket: \[ \left(x^3+1\right)+ 3x^2 = x^3+3x^2+1. \] Thus, the derivative is: \[ \boxed{\frac{dy}{dx}=3e^x\left(x^3+3x^2+1\right)}. \]

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To find the derivative \( \frac{d y}{d x} \) for \( y=3 e^{x}(x^{3}+1) \), we will use the product rule. The product rule states that if you have two functions \( u \) and \( v \), then the derivative of their product is given by: \[ \frac{d(uv)}{dx} = u \frac{dv}{dx} + v \frac{du}{dx} \] Letting \( u = 3e^x \) and \( v = x^3 + 1 \), we first find the derivatives of \( u \) and \( v \): 1. \( \frac{du}{dx} = 3e^x \) (since the derivative of \( e^x \) is \( e^x \)) 2. \( \frac{dv}{dx} = 3x^2 \) (the derivative of \( x^3 \) is \( 3x^2 \)) Now applying the product rule: \[ \frac{dy}{dx} = u \frac{dv}{dx} + v \frac{du}{dx} \] \[ = 3e^x(3x^2) + (x^3 + 1)(3e^x) \] \[ = 9x^2 e^x + 3e^x (x^3 + 1) \] Factor out \( 3e^x \): \[ = 3e^x(3x^2 + x^3 + 1) \] Thus, the derivative is: \[ \frac{d y}{d x} = 3e^x(x^3 + 3x^2 + 1) \]

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