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Find the derivative of the function \( T(x)=\tan \left(\frac{4 x+7}{5 x-4}\right) \)

Ask by Mann Guerrero. in the United States
Feb 27,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

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The derivative of \( T(x) = \tan\left(\frac{4x + 7}{5x - 4}\right) \) is \( T′(x) = -\frac{51 \sec^2\left(\frac{4x + 7}{5x - 4}\right)}{(5x - 4)^2} \).

Solución

Let T(x) = tan((4x + 7)/(5x – 4)). To differentiate T(x), we first let   u(x) = (4x + 7)/(5x – 4). Since T(x) = tan(u(x)), by the chain rule we have:   T′(x) = sec²(u(x)) · u′(x). Now, we need to compute u′(x). Using the quotient rule for u(x) = N(x)/D(x) with N(x) = 4x + 7 and D(x) = 5x – 4, the quotient rule gives:   u′(x) = [N′(x)D(x) − N(x)D′(x)]/(D(x))². Differentiate N(x) and D(x):   N′(x) = 4 and D′(x) = 5. Substitute these into the quotient rule:   u′(x) = [4(5x – 4) − (4x + 7)(5)]/(5x – 4)². Expand and simplify the numerator:   4(5x – 4) = 20x – 16,   (4x + 7)(5) = 20x + 35. Thus, the numerator becomes:   20x – 16 − (20x + 35) = 20x – 16 – 20x – 35 = -51. So,   u′(x) = -51/(5x – 4)². Returning to T′(x):   T′(x) = sec²((4x + 7)/(5x – 4)) · (-51/(5x – 4)²). That is,   T′(x) = -51 sec²((4x + 7)/(5x – 4))/(5x – 4)². This is the derivative of T(x).

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To find the derivative of the function \( T(x) = \tan\left(\frac{4x+7}{5x-4}\right) \), we will apply the chain rule and the quotient rule. 1. Let \( u = \frac{4x+7}{5x-4} \), then \( T(x) = \tan(u) \). 2. The derivative of \( \tan(u) \) is \( \sec^2(u) \cdot \frac{du}{dx} \). 3. Next, we need to find \( \frac{du}{dx} \) using the quotient rule: if \( u = \frac{f(x)}{g(x)} \), then \( \frac{du}{dx} = \frac{f'(x)g(x) - f(x)g'(x)}{(g(x))^2} \), where \( f(x) = 4x + 7 \) and \( g(x) = 5x - 4 \). Now we compute: - \( f'(x) = 4 \) - \( g'(x) = 5 \) Using the quotient rule: \[ \frac{du}{dx} = \frac{(4)(5x - 4) - (4x + 7)(5)}{(5x - 4)^2} \] Simplifying the numerator: \[ = \frac{20x - 16 - (20x + 35)}{(5x - 4)^2} \] \[ = \frac{20x - 16 - 20x - 35}{(5x - 4)^2} = \frac{-51}{(5x - 4)^2} \] Now, substituting \( u \) and \( \frac{du}{dx} \) back into the derivative of \( T(x) \): \[ T'(x) = \sec^2\left(\frac{4x + 7}{5x - 4}\right) \cdot \frac{-51}{(5x - 4)^2} \] Thus, the derivative of the function \( T(x) \) is: \[ T'(x) = -\frac{51 \sec^2\left(\frac{4x + 7}{5x - 4}\right)}{(5x - 4)^2} \]

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