Enunciado

Derive.

y = sqrt(e^x + e^(- x))

Passo 1

Primeiro vamos manipular um pouco a expressão:

y = sqrt(e^x + e^(- x)) = (e^x + e^(- x))^((1)/(2))

Aqui de cara dá pra ver que vamos usar a regra da cadeia:

f^' (x) = f^' (g (x)) * g ' (x)

Temos que g (x) é a função mais de dentro e f (x) a função mais de fora:

u = g (x) = e^x + e^(- x)

f (u) = u^((1)/(2))

Assim temos então que:

y^' = f^' (g (x)) * g^' (x) = (u^((1)/(2)))^' * (e^x + e^(- x))^'

Passo 2

Vamos ver as regras que vamos precisar para calcular as derivadas, vamos usar a regra da função exponencial e do polinômio:

(e^(f (x)))^' = e^(f (x)) * f ( x ) '

(x^n)^' = n x^(n - 1)

Passo 3

Primeiro vamos calcular f^' (g (x)) :

f^' (g (x)) = (u^((1)/(2)))^' = (1)/(2) u^((1)/(2) - 1) = (1)/(2) u^(- (1)/(2)) = (1)/(2 sqrt(u))

Agora para g^' (x) :

g^' (x) = (e^x + e^(- x))^' = (e^x)^' + (e^(- x)) = e^x * (x)^' + e^(- x) * (- x)^' = e^x * (x^(1 - 1)) + e^(- x) * (- x^(1 - 1)) = e^x * (x^0) + e^(- x) * (- x^0) = e^x * (1) + e^(- x) * (- 1) = e^x - e^(- x)

Passo 4

Pronto, agora é só substituir na expressão:

y^' = (u^((1)/(2)))^' * (e^x + e^(- x))^' = (1)/(2 sqrt(u)) * (e^x - e^(- x))

E por último é só substituir de volta a substituição que fizemos com u :

y^' = (1)/(2 sqrt(u)) * (e^x - e^(- x)) = (1)/(2 sqrt(e^x + e^(- x))) * (e^x - e^(- x)) = (e^x - e^(- x))/(2 sqrt(e^x + e^(- x)))

Resposta

y^' = (e^x - e^(- x))/(2 sqrt(e^x + e^(- x)))

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