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Find the derivative of the given function. \[ f(x)=\frac{x+1}{x^{2}+1} \] \( f^{\prime}(x)=\frac{[?] x^{2}+\square x+\square}{\left(x^{2}+1\right)^{2}} \)

Ask by Campos Hodgson. in the United States
Feb 18,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

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\( f^{\prime}(x) = \frac{-x^{2} - 2x + 1}{\left(x^{2} + 1\right)^{2}} \)

Solución

We have f(x) = (x + 1)/(x² + 1). To differentiate using the quotient rule, set   u(x) = x + 1  and  v(x) = x² + 1. Then, u′(x) = 1 and v′(x) = 2x. By the quotient rule:   f′(x) = (v(x)·u′(x) − u(x)·v′(x)) / (v(x))²     = [(x² + 1)(1) − (x + 1)(2x)] / (x² + 1)². Expanding the numerator:   = [x² + 1 − 2x² − 2x] / (x² + 1)²   = [−x² − 2x + 1] / (x² + 1)². Thus, matching the requested form:   f′(x) = (–x² – 2x + 1) / (x² + 1)². So the coefficients in the numerator are –1, –2, and +1 respectively.

Respondido por UpStudy AI y revisado por un tutor profesional

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Extra Insights

To find the derivative of the function \( f(x)=\frac{x+1}{x^{2}+1} \), we can use the quotient rule, which states that if we have a function in the form \( \frac{u}{v} \), the derivative \( f'(x) \) is given by \( \frac{u'v - uv'}{v^2} \). Here, \( u = x + 1 \) and \( v = x^2 + 1 \). Calculating the derivatives: - \( u' = 1 \) (the derivative of \( x + 1 \)) - \( v' = 2x \) (the derivative of \( x^2 + 1 \)) Now applying the quotient rule: \[ f'(x) = \frac{(1)(x^2 + 1) - (x + 1)(2x)}{(x^2 + 1)^2} \] Expanding the numerator: \[ f'(x) = \frac{x^2 + 1 - (2x^2 + 2x)}{(x^2 + 1)^2} = \frac{x^2 + 1 - 2x^2 - 2x}{(x^2 + 1)^2} = \frac{-x^2 - 2x + 1}{(x^2 + 1)^2} \] Thus, we can express the derivative as: \[ f'(x) = \frac{-x^2 - 2x + 1}{(x^2 + 1)^2} \] Therefore, according to your format, we fill in the blanks as follows: \[ f^{\prime}(x)=\frac{[-1] x^{2}+\square x+\square}{\left(x^{2}+1\right)^{2}} \] Where the second blank is \(-2\) for \( -2x \) and the last blank is \(1\) for the constant term. So the filled form is: \[ f^{\prime}(x)=\frac{[-1] x^{2}+\mathbf{-2} x+\mathbf{1}}{\left(x^{2}+1\right)^{2}} \]

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