Qual é a derivada do #arctan sqrt [(1-x) / (1 + x)] #?

Eu tenho:

#-(1)/(2sqrt(1-x^2))#


A derivada de #arctanu# is #(1/(1+(u(x))^2))((du(x))/(dx))#.

Então desde #u(x) = sqrt((1-x)/(1+x))#:

#d/(dx)(arctansqrt((1-x)/(1+x)))#

# = 1/(1+(1-x)/(1+x))*(1/(2sqrt((1-x)/(1+x))))*[((1+x)*(-1) - (1-x)*(1))/(1+x)^2]#

Você pode ver que existem várias regras de cadeia aqui.

# = [(-1cancel(-x)-1cancel(+x))/(1+x)^2][1/(2sqrt((1-x)/(1+x))(1+(1-x)/(1+x)))]#

Multiplique no #sqrt((1-x)/(1+x))# e cancele o #2#:

# = [(-cancel(2))/(1+x)^2][1/(cancel(2)(sqrt((1-x)/(1+x))+((1-x)/(1+x))^"3/2"))]#

Mesclar as frações:

# = -(1)/((1+x)^"4/2"(sqrt((1-x)/(1+x))+((1-x)/(1+x))^"3/2"))#

Multiplique no #(1+x)^"4/2"#:

# = -(1)/(sqrt(1-x)*(1+x)^"3/2"+(1-x)^"3/2"*sqrt(1+x)#

Simplifique girando #sqrt(1-x)# e #sqrt(1+x)# para dentro #sqrt(1-x^2)#:

# = -(1)/((1-x)^"1/2"(1+x)^"1/2"(1+x)+(1-x)(1-x)^"1/2"(1+x)^"1/2"#

Fatore o #sqrt(1-x^2)# e cancele o que está agora dentro:

# = -(1)/(sqrt(1-x^2)*(1+x)+(1-x)*sqrt(1-x^2))#

# = -(1)/(sqrt(1-x^2)(1cancel(+x)+1cancel(-x)))#

# = color(blue)(-(1)/(2sqrt(1-x^2)))#


Wolfram Alpha fornece a derivada como (assumindo #x > 0#)

# = -(1)/(2sqrt(1-x^2))#,

e, em geral, dá

#sqrt((1-x)/(1+x))/(2(1-x))#.

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