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Regras de derivação

Regra do quociente para derivadas: fórmula, macete e exemplos

A regra do quociente: (f/g)' = (f'g − fg')/g². A fórmula, um macete para memorizar, exemplos resolvidos, quando evitá-la e erros comuns.

Regras de derivação Atualizado 2 min de leitura

Visão geral

\frac{d}{dx}\left[\frac{f(x)}{g(x)}\right] = \frac{f'(x)\,g(x) - f(x)\,g'(x)}{[g(x)]^2}
Aplica-se a
Um quociente de duas funções diferenciáveis, onde g(x) \ne 0
Em palavras
Derivada de cima vezes a de baixo, menos a de cima vezes a derivada de baixo, sobre a de baixo ao quadrado
A ordem importa
Sim, o numerador tem uma subtração, então comece por f'g
Evite quando
O denominador for uma constante ou uma única potência de x
Deduzida de
Regra do produto e regra da cadeia aplicadas a f \cdot g^{-1}
Nesta página
  1. A fórmula da regra do quociente
  2. Exemplos resolvidos
  3. Quando dispensar a regra do quociente
  4. De onde vem a regra do quociente
  5. Erros comuns

A regra do quociente encontra a derivada de uma função dividida por outra. Assim como a regra do produto, ela não é o que você talvez imagine à primeira vista: a derivada de \frac{f}{g} não é \frac{f'}{g'}. O numerador tem uma subtração, então a ordem dos termos importa.

A fórmula da regra do quociente

Se f e g são diferenciáveis e g(x) \ne 0, então

\frac{d}{dx}\left[\frac{f(x)}{g(x)}\right] = \frac{f'(x)\,g(x) - f(x)\,g'(x)}{[g(x)]^2}

O macete clássico, com "a de cima" sendo o numerador e "a de baixo" o denominador:

Derivada de cima vezes a de baixo, menos a de cima vezes a derivada de baixo, sobre a de baixo ao quadrado.

Exemplos resolvidos

Exemplo 1: uma função racional. Para \frac{x^2}{x + 1}, tome f = x^2, f' = 2x, g = x + 1, g' = 1:

\frac{2x(x+1) - x^2(1)}{(x+1)^2} = \frac{x^2 + 2x}{(x+1)^2}

Exemplo 2: simplifique o numerador. Para \frac{3x - 1}{x^2 + 1}:

\frac{3(x^2 + 1) - (3x - 1)(2x)}{(x^2 + 1)^2} = \frac{3x^2 + 3 - 6x^2 + 2x}{(x^2 + 1)^2} = \frac{-3x^2 + 2x + 3}{(x^2 + 1)^2}

Exemplo 3: a derivada de \tan x. Escreva \tan x = \frac{\sin x}{\cos x}:

\frac{\cos x \cdot \cos x - \sin x \cdot (-\sin x)}{\cos^2 x} = \frac{\cos^2 x + \sin^2 x}{\cos^2 x} = \frac{1}{\cos^2 x} = \sec^2 x

Exemplo 4: uma exponencial sobre uma potência. Para \frac{e^x}{x}:

\frac{e^x \cdot x - e^x \cdot 1}{x^2} = \frac{e^x(x - 1)}{x^2}
Gráfico de y = eˣ/x e de sua derivada eˣ(x − 1)/x²
A derivada se anula em x = 1, onde \frac{e^x}{x} atinge seu valor mínimo e em x > 0.

Quando dispensar a regra do quociente

Nem toda fração precisa da regra do quociente. Reescrever costuma ser mais rápido e menos sujeito a erros:

Função Reescrita Derivada
\frac{x^3}{5} \frac{1}{5}x^3 \frac{3}{5}x^2
\frac{4}{x^2} 4x^{-2} -\frac{8}{x^3}
\frac{x^3 + x}{x} x^2 + 1 (para x \ne 0) 2x
\frac{2}{\sqrt{x}} 2x^{-1/2} -x^{-3/2}

A primeira usa a regra da constante multiplicativa; as outras usam a regra da potência e a regra da soma.

De onde vem a regra do quociente

Escreva \frac{f}{g} = f \cdot g^{-1}. A regra do produto e a regra da cadeia dão

f' \cdot g^{-1} + f \cdot (-g^{-2}g') = \frac{f'}{g} - \frac{fg'}{g^2} = \frac{f'g - fg'}{g^2}

Então, se esquecer a fórmula, você sempre pode recorrer à regra do produto.

Erros comuns

  1. Trocar a ordem no numerador. fg' - f'g dá o oposto da resposta certa.
  2. Esquecer de elevar o denominador ao quadrado. Embaixo fica g^2, não g.
  3. Dividir as derivadas. \left(\frac{f}{g}\right)' \ne \frac{f'}{g'}.
  4. Expandir o denominador. Deixe (x+1)^2 fatorado. A resposta fica mais simples e os zeros e as mudanças de sinal ficam fáceis de ver.
  5. Confundir com a regra de L'Hôpital. A regra de L'Hôpital deriva o numerador e o denominador separadamente para calcular um limite. A regra do quociente calcula uma derivada.

Para uma explicação mais longa das duas regras juntas, leia o guia completo das regras do produto e do quociente.

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A regra do quociente

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Perguntas frequentes

O que é a regra do quociente?

A regra do quociente diz que \frac{d}{dx}\frac{f}{g} = \frac{f'g - fg'}{g^2}. Ela dá a derivada de uma função dividida por outra.

Qual é o macete da regra do quociente?

"Derivada de cima vezes a de baixo, menos a de cima vezes a derivada de baixo, sobre a de baixo ao quadrado." A de baixo é o denominador g e a de cima é o numerador f.

A ordem importa na regra do quociente?

Sim. Trocar os dois termos do numerador inverte o sinal da resposta. Comece sempre pela derivada do numerador vezes o denominador.

Quando não usar a regra do quociente?

Quando o denominador for uma constante, use a regra da constante multiplicativa. Quando for uma única potência como x^3, reescreva com expoente negativo e use a regra da potência.

Escrito pela equipe do PracticeCalculus

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