Solution: 1) Given that g ( x ) = e − 5 x + ( 1 x − t a n x 3 ) ( x 2 + 1 ) g(x)= e^{-5x}+(\frac{1}{x}-tan x^3) (\sqrt{x^2+1}) g ( x ) = e − 5 x + ( x 1 − t an x 3 ) ( x 2 + 1 )
∴ g ′ ( x ) = d d x [ e − 5 x + ( 1 x − t a n x 3 ) ( x 2 + 1 ) ] \therefore g'(x)=\frac{d}{dx}[ e^{-5x}+(\frac{1}{x}-tan x^3) (\sqrt{x^2+1})] ∴ g ′ ( x ) = d x d [ e − 5 x + ( x 1 − t an x 3 ) ( x 2 + 1 )]
g ′ ( x ) = d d x [ e − 5 x ] + d d x [ ( 1 x − t a n x 3 ) ( x 2 + 1 ) ] g'(x)=\frac{d}{dx}[ e^{-5x}]+\frac{d}{dx}[(\frac{1}{x}-tan x^3) (\sqrt{x^2+1})] g ′ ( x ) = d x d [ e − 5 x ] + d x d [( x 1 − t an x 3 ) ( x 2 + 1 )]
g ′ ( x ) = e − 5 x d d x [ − 5 x ] + ( x 2 + 1 ) d d x [ ( 1 x − t a n x ) 3 ] + [ ( 1 x − t a n x ) 3 ] d d x [ x 2 + 1 ] g'(x)=e^{-5x}\frac{d}{dx}[ -5x]+(\sqrt{x^2+1})\frac{d}{dx}[(\frac{1}{x}-tan x)^3]+[(\frac{1}{x}-tan x)^3]\frac{d}{dx}[\sqrt{x^2+1}] g ′ ( x ) = e − 5 x d x d [ − 5 x ] + ( x 2 + 1 ) d x d [( x 1 − t an x ) 3 ] + [( x 1 − t an x ) 3 ] d x d [ x 2 + 1 ]
g ′ ( x ) = e − 5 x [ − 5 d d x ( x ) + ( x 2 + 1 ) . 3 ( 1 x − t a n ( x ) ) 2 d d x [ ( 1 x − t a n ( x ) ) ] + [ ( 1 x − t a n ( x ) ) 3 ] . 1 2 ( x 2 + 1 ) 1 2 − 1 . d d x [ x 2 + 1 ] g'(x)=e^{-5x}[-5\frac{d}{dx}(x)+(\sqrt{x^2+1}).3(\frac{1}{x}- tan(x))^2\frac{d}{dx}[(\frac{1}{x}-tan(x))]+[(\frac{1}{x}-tan (x))^3].\frac{1}{2}(x^2+1)^{\frac{1}{2}-1}.\frac{d}{dx}[x^2+1] g ′ ( x ) = e − 5 x [ − 5 d x d ( x ) + ( x 2 + 1 ) .3 ( x 1 − t an ( x ) ) 2 d x d [( x 1 − t an ( x ))] + [( x 1 − t an ( x ) ) 3 ] . 2 1 ( x 2 + 1 ) 2 1 − 1 . d x d [ x 2 + 1 ]
g ′ ( x ) = − 5 e − 5 x + ( x 2 + 1 ) . 3 ( 1 x − t a n ( x ) ) 2 ( d d x [ 1 x ] − d d x [ t a n ( x ) ] ) + [ ( 1 x − t a n ( x ) ) 3 ] . 1 2 ( x 2 + 1 ) − 1 2 . ( d d x [ x 2 ] + d d x [ 1 ] ) g'(x)=-5e^{-5x}+(\sqrt{x^2+1}).3(\frac{1}{x}- tan(x))^2(\frac{d}{dx}[\frac{1}{x}]-\frac{d}{dx}[tan(x)])+[(\frac{1}{x}-tan(x))^3].\frac{1}{2}(x^2+1)^{-\frac{1}{2}}.(\frac{d}{dx}[x^2]+\frac{d}{dx}[1]) g ′ ( x ) = − 5 e − 5 x + ( x 2 + 1 ) .3 ( x 1 − t an ( x ) ) 2 ( d x d [ x 1 ] − d x d [ t an ( x )]) + [( x 1 − t an ( x ) ) 3 ] . 2 1 ( x 2 + 1 ) − 2 1 . ( d x d [ x 2 ] + d x d [ 1 ])
g ′ ( x ) = − 5 e − 5 x + ( x 2 + 1 ) . 3 ( 1 x − t a n ( x ) ) 2 ( − 1 x 2 − s e c 2 x ) + [ ( 1 x − t a n ( x ) ) 3 ] . 1 2 x 2 + 1 ( 2 x + 0 ) g'(x)=-5e^{-5x}+(\sqrt{x^2+1}).3(\frac{1}{x}- tan(x))^2(-\frac{1}{x^2}-sec^2 x)+[(\frac{1}{x}-tan (x))^3].\frac{1}{2\sqrt{x^2+1}}(2x+0) g ′ ( x ) = − 5 e − 5 x + ( x 2 + 1 ) .3 ( x 1 − t an ( x ) ) 2 ( − x 2 1 − se c 2 x ) + [( x 1 − t an ( x ) ) 3 ] . 2 x 2 + 1 1 ( 2 x + 0 )
g ′ ( x ) = − 5 e − 5 x + ( x 2 + 1 ) . 3 ( 1 x − t a n ( x ) ) 2 ( − 1 x 2 − s e c 2 x ) + . ( 2 x ) [ ( 1 x − t a n ( x ) ) 3 ] 2 x 2 + 1 g'(x)=-5e^{-5x}+(\sqrt{x^2+1}).3(\frac{1}{x}- tan(x))^2(-\frac{1}{x^2}-sec^2 x)+.\frac{(2x)[(\frac{1}{x}-tan (x))^3]}{2\sqrt{x^2+1}} g ′ ( x ) = − 5 e − 5 x + ( x 2 + 1 ) .3 ( x 1 − t an ( x ) ) 2 ( − x 2 1 − se c 2 x ) + . 2 x 2 + 1 ( 2 x ) [( x 1 − t an ( x ) ) 3 ]
g ′ ( x ) = − 5 e − 5 x + ( x 2 + 1 ) . 3 ( 1 x − t a n ( x ) ) 2 ( − 1 x 2 − s e c 2 x ) + . ( x ) ( 1 x − t a n ( x ) ) 3 x 2 + 1 g'(x)=-5e^{-5x}+(\sqrt{x^2+1}).3(\frac{1}{x}- tan (x))^2(-\frac{1}{x^2}-sec^2 x)+.\frac{(x)(\frac{1}{x}-tan (x))^3}{\sqrt{x^2+1}} g ′ ( x ) = − 5 e − 5 x + ( x 2 + 1 ) .3 ( x 1 − t an ( x ) ) 2 ( − x 2 1 − se c 2 x ) + . x 2 + 1 ( x ) ( x 1 − t an ( x ) ) 3
Solution: 2) Given that f ( x ) = π − 7 x − 9 f(x)=\pi-\sqrt{7x-9} f ( x ) = π − 7 x − 9
By definition of derivative, f ′ ( x ) = f ( x + h ) − f ( x ) h f'(x)=\frac{f(x+h)-f(x)}{h} f ′ ( x ) = h f ( x + h ) − f ( x )
∴ f ′ ( x ) = l i m h → 0 π − 7 ( x + h ) − 9 − ( π − 7 x − 9 ) h \therefore f'(x)= lim_{h\to0}\frac{\pi-\sqrt{7(x+h)-9} - (\pi-\sqrt{7x-9})}{h} ∴ f ′ ( x ) = l i m h → 0 h π − 7 ( x + h ) − 9 − ( π − 7 x − 9 )
f ′ ( x ) = l i m h → 0 π − 7 ( x + h ) − 9 − π + 7 x − 9 ) h f'(x)= lim_{h\to0}\frac{\pi-\sqrt{7(x+h)-9} - \pi+\sqrt{7x-9})}{h} f ′ ( x ) = l i m h → 0 h π − 7 ( x + h ) − 9 − π + 7 x − 9 ) [brackets opening]
f ′ ( x ) = l i m h → 0 − 7 ( x + h ) − 9 + 7 x − 9 ) h f'(x)= lim_{h\to0}\frac{-\sqrt{7(x+h)-9} +\sqrt{7x-9})}{h} f ′ ( x ) = l i m h → 0 h − 7 ( x + h ) − 9 + 7 x − 9 )
f ′ ( x ) = l i m h → 0 7 x − 9 − 7 ( x + h ) − 9 h f'(x)= lim_{h\to0}\frac{\sqrt{7x-9}-\sqrt{7(x+h)-9}}{h} f ′ ( x ) = l i m h → 0 h 7 x − 9 − 7 ( x + h ) − 9
f ′ ( x ) = l i m h → 0 7 x − 9 − 7 ( x + h ) − 9 h . 7 x − 9 + 7 ( x + h ) − 9 7 x − 9 + 7 ( x + h ) − 9 f'(x)= lim_{h\to0}\frac{\sqrt{7x-9}-\sqrt{7(x+h)-9}}{h}.\frac{\sqrt{7x-9}+\sqrt{7(x+h)-9}}{\sqrt{7x-9}+\sqrt{7(x+h)-9}} f ′ ( x ) = l i m h → 0 h 7 x − 9 − 7 ( x + h ) − 9 . 7 x − 9 + 7 ( x + h ) − 9 7 x − 9 + 7 ( x + h ) − 9 [Rationalization]
f ′ ( x ) = l i m h → 0 ( 7 x − 9 − 7 ( x + h ) − 9 ) ( 7 x − 9 + 7 ( x + h ) − 9 ) h ( 7 x − 9 + 7 ( x + h ) − 9 ) f'(x)= lim_{h\to0}\frac{(\sqrt{7x-9}-\sqrt{7(x+h)-9})(\sqrt{7x-9}+\sqrt{7(x+h)-9})}{h(\sqrt{7x-9}+\sqrt{7(x+h)-9})} f ′ ( x ) = l i m h → 0 h ( 7 x − 9 + 7 ( x + h ) − 9 ) ( 7 x − 9 − 7 ( x + h ) − 9 ) ( 7 x − 9 + 7 ( x + h ) − 9 )
f ′ ( x ) = l i m h → 0 ( 7 x − 9 ) 2 + ( 7 ( x + h ) − 9 ) 2 h ( 7 x − 9 + 7 ( x + h ) − 9 ) f'(x)= lim_{h\to0}\frac{(\sqrt{7x-9})^2+(\sqrt{7(x+h)-9})^2}{h(\sqrt{7x-9}+\sqrt{7(x+h)-9})} f ′ ( x ) = l i m h → 0 h ( 7 x − 9 + 7 ( x + h ) − 9 ) ( 7 x − 9 ) 2 + ( 7 ( x + h ) − 9 ) 2 [using formula (a-b)(a+b)=a2 -b2 ]
f ′ ( x ) = l i m h → 0 7 x − 9 − 7 x − 7 h + 9 h ( 7 x − 9 + 7 ( x + h ) − 9 ) f'(x)= lim_{h\to0}\frac{7x-9-7x-7h+9}{h(\sqrt{7x-9}+\sqrt{7(x+h)-9})} f ′ ( x ) = l i m h → 0 h ( 7 x − 9 + 7 ( x + h ) − 9 ) 7 x − 9 − 7 x − 7 h + 9
f ′ ( x ) = l i m h → 0 − 7 h h ( 7 x − 9 + 7 ( x + h ) − 9 ) f'(x)= lim_{h\to0}\frac{-7h}{h(\sqrt{7x-9}+\sqrt{7(x+h)-9})} f ′ ( x ) = l i m h → 0 h ( 7 x − 9 + 7 ( x + h ) − 9 ) − 7 h
f ′ ( x ) = l i m h → 0 − 7 ( 7 x − 9 + 7 ( x + h ) − 9 ) f'(x)= lim_{h\to0}\frac{-7}{(\sqrt{7x-9}+\sqrt{7(x+h)-9})} f ′ ( x ) = l i m h → 0 ( 7 x − 9 + 7 ( x + h ) − 9 ) − 7
f ′ ( x ) = − 7 ( 7 x − 9 + 7 x − 9 ) f'(x)=\frac{-7}{(\sqrt{7x-9}+\sqrt{7x-9})} f ′ ( x ) = ( 7 x − 9 + 7 x − 9 ) − 7
f ′ ( x ) = − 7 2 7 x − 9 f'(x)=\frac{-7}{2\sqrt{7x-9}} f ′ ( x ) = 2 7 x − 9 − 7
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