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Regras de derivação

Regra da constante multiplicativa na derivada: fórmula e exemplos

A regra da constante multiplicativa: a derivada de c·f(x) é c·f'(x). A fórmula, exemplos resolvidos, uma demonstração rápida e os erros mais comuns.

Regras de derivação Atualizado 3 min de leitura

Visão geral

\frac{d}{dx}\,[c\,f(x)] = c\,f'(x)
Aplica-se a
Uma constante c multiplicando qualquer função diferenciável f
Em palavras
Mantenha a constante e derive a função
Inclui divisão
Dividir por uma constante k é multiplicar por \frac{1}{k}
Versão para integrais
\int c\,f(x)\,dx = c \int f(x)\,dx
Regras relacionadas
Regra da potência, regra da soma, regra do produto
Nesta página
  1. A fórmula da regra da constante multiplicativa
  2. Exemplos
  3. Como reconhecer uma constante multiplicativa
  4. Por que a regra da constante multiplicativa funciona
  5. Linearidade
  6. Erros comuns

A regra da constante multiplicativa diz que um fator constante pode ser colocado para fora da derivada. Para derivar c\,f(x), mantenha o c e derive f. Junto com a regra da potência e a regra da soma, ela permite derivar qualquer polinômio de cabeça.

A fórmula da regra da constante multiplicativa

Se c é uma constante e f é diferenciável, então

\frac{d}{dx}\,[c\,f(x)] = c\,f'(x)

Geometricamente, multiplicar uma função por c estica seu gráfico verticalmente por um fator c. Todas as inclinações também são multiplicadas por c.

Gráficos de y = x² e y = 3x² com retas tangentes em x = 1
Em x = 1 a inclinação de x^2 é 2. Triplicar a função triplica a inclinação para 6.

Exemplos

Função Derivada
5x^3 5 \cdot 3x^2 = 15x^2
-4\sin x -4\cos x
2e^x 2e^x
\frac{x^2}{7} \frac{2x}{7}
\pi x \pi
\frac{3}{x^2} = 3x^{-2} -6x^{-3} = -\frac{6}{x^3}

Exemplo: uma constante no denominador. A função \frac{1}{3x} tem uma variável no denominador, então reescreva-a primeiro como \frac{1}{3}x^{-1}:

\frac{d}{dx}\,\frac{1}{3}x^{-1} = \frac{1}{3}\cdot(-1)x^{-2} = -\frac{1}{3x^2}

Exemplo: combinada com a regra da soma. Cada termo mantém seu coeficiente:

\frac{d}{dx}\left(6x^4 - \frac{1}{2}x^2 + 3\cos x\right) = 24x^3 - x - 3\sin x

Como reconhecer uma constante multiplicativa

Uma constante multiplicativa é qualquer fator que não muda quando x muda. Procure-a nestes lugares:

  • Um número na frente de um termo, como o 5 em 5x^3 ou o -4 em -4\sin x.
  • Um número no denominador, como o 7 em \frac{x^2}{7}. Dividir por 7 é o mesmo que multiplicar por \frac{1}{7}.
  • Uma constante com nome, como \pi, e^2 ou \ln 3. Parecem funções ou potências, mas não contêm x, então são apenas números.
  • Uma letra que representa um valor fixo, como a, k ou m em uma fórmula de física. Em \frac{d}{dx}\,k x^2 = 2kx, o k é tratado exatamente como um número.

Se o fator contém x em qualquer lugar, ele não é constante, e você precisa da regra do produto ou da regra do quociente.

Por que a regra da constante multiplicativa funciona

Pela definição da derivada como limite, a constante sai do quociente de diferenças e depois sai do limite:

\lim_{h \to 0} \frac{c\,f(x+h) - c\,f(x)}{h} = c \lim_{h \to 0} \frac{f(x+h) - f(x)}{h} = c\,f'(x)

O segundo passo usa a propriedade da constante multiplicativa dos limites, uma das propriedades dos limites.

Linearidade

A regra da constante multiplicativa e a regra da soma, juntas, dizem que a derivação é linear:

\frac{d}{dx}\,[a\,f(x) + b\,g(x)] = a\,f'(x) + b\,g'(x)

para quaisquer constantes a e b. A integração tem a mesma propriedade, e é por isso que \int 5x^2\,dx = 5\int x^2\,dx.

Erros comuns

  1. Usar a regra do produto quando não é necessário. Para 7x^3 a regra do produto dá 0 \cdot x^3 + 7 \cdot 3x^2, o que está correto, mas é lento. Escreva direto 21x^2.
  2. Confundir com a regra da constante. \frac{d}{dx}\,8x = 8, não 0. Só uma constante sozinha vira 0.
  3. Tirar uma constante de dentro do argumento da função. \sin(3x) não é 3\sin x. Uma constante dentro da função exige a regra da cadeia: \frac{d}{dx}\sin(3x) = 3\cos(3x).
  4. Tratar uma variável como constante. Em x\,e^x, o x não é constante, então você precisa da regra do produto.

Para praticar mais a combinação dessas regras, veja o guia completo da regra da potência.

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Perguntas frequentes

O que é a regra da constante multiplicativa?

Ela diz que \frac{d}{dx}[c\,f(x)] = c\,f'(x). Uma constante que multiplica uma função fica na frente, e você deriva apenas a função.

Qual a diferença entre a regra da constante e a regra da constante multiplicativa?

A regra da constante diz que uma constante sozinha tem derivada 0. A regra da constante multiplicativa diz que uma constante que multiplica uma função é mantida, então \frac{d}{dx}\,5 = 0, mas \frac{d}{dx}\,5x = 5.

Posso usar a regra do produto no lugar dela?

Sim, dá a mesma resposta porque a derivada da constante é 0, mas dá mais trabalho. A regra da constante multiplicativa é o atalho.

A regra da constante multiplicativa vale com uma constante no denominador?

Sim. \frac{f(x)}{k} é \frac{1}{k}f(x), então sua derivada é \frac{f'(x)}{k}. Uma variável no denominador é outra história e exige a regra da potência ou a regra do quociente.

Escrito pela equipe do PracticeCalculus

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