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Higher differentials of x−1 are elementary to calculate. However, they are bulky, and that is why they are shown here instead on the main page. First are covered the non-comm-mult versions in detail, followed by the comm-mult in brief. In some tables below, selected expressions are color-coded to show the connection from one differential to the next.
d(x−1) =
| − x−1 · dx · x−1
|
d2(x−1) =
| − x−1 · dx · d(x−1) |
− x−1 · d(dx) · x−1 |
− d(x−1) · dx · x−1 |
d2(x−1) =
| − x−1 · dx · (− x−1 · dx · x−1) |
− x−1 · d2x · x−1 |
− (− x−1 · dx · x−1) · dx · x−1 |
d2(x−1) =
| + x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 |
− x−1 · d2x · x−1 |
+ x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 |
Combine similar terms:
d2(x−1) =
| + 2 · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 |
− x−1 · d2x · x−1 |
In finding d3(x−1), the first term of d2(x−1) expands 5 ways, and the second term 3 ways:
d3(x−1) =
| + 2 · x−1 · dx · x−1 · dx · (− x−1 · dx · x−1) |
+ 2 · x−1 · dx · x−1 · d2x · x−1 |
+ 2 · x−1 · dx · (− x−1 · dx · x−1) · dx · x−1 |
+ 2 · x−1 · d2x · x−1 · dx · x−1 |
+ 2 · (− x−1 · dx · x−1) · dx · x−1 · dx · x−1 |
− x−1 · d2x · (− x−1 · dx · x−1) |
− x−1 · d3x · x−1 |
− (− x−1 · dx · x−1) · d2x · x−1 |
d3(x−1) =
| − 2 · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 |
+ 2 · x−1 · dx · x−1 · d2x · x−1 |
− 2 · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 |
+ 2 · x−1 · d2x · x−1 · dx · x−1 |
− 2 · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 |
+ x−1 · d2x · x−1 · dx · x−1 |
− x−1 · d3x · x−1 |
+ x−1 · dx · x−1 · d2x · x−1 |
Combine similar terms:
d3(x−1) =
| − 6 · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 |
+ 3 · x−1 · dx · x−1 · d2x · x−1 |
+ 3 · x−1 · d2x · x−1 · dx · x−1 |
− x−1 · d3x · x−1 |
In finding d4(x−1), the first term of d3(x−1) expands 7 ways, the second and third terms 5 ways, the fourth term 3 ways. The challenge is in keeping everything organized; the calculus is simple.
d4(x−1) =
| − 6 · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 · dx · (− x−1 · dx · x−1) |
− 6 · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 · d2x · x−1 |
− 6 · x−1 · dx · x−1 · dx · (− x−1 · dx · x−1) · dx · x−1 |
− 6 · x−1 · dx · x−1 · d2x · x−1 · dx · x−1 |
− 6 · x−1 · dx · (− x−1 · dx · x−1) · dx · x−1 · dx · x−1 |
− 6 · x−1 · d2x · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 |
− 6 · (− x−1 · dx · x−1) · dx · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 |
+ 3 · x−1 · dx · x−1 · d2x · (− x−1 · dx · x−1) |
+ 3 · x−1 · dx · x−1 · d3x · x−1 |
+ 3 · x−1 · dx · (− x−1 · dx · x−1) · d2x · x−1 |
+ 3 · x−1 · d2x · x−1 · d2x · x−1 |
+ 3 · (− x−1 · dx · x−1) · dx · x−1 · d2x · x−1 |
+ 3 · x−1 · d2x · x−1 · dx · (− x−1 · dx · x−1) |
+ 3 · x−1 · d2x · x−1 · d2x · x−1 |
+ 3 · x−1 · d2x · (− x−1 · dx · x−1) · dx · x−1 |
+ 3 · x−1 · d3x · x−1 · dx · x−1 |
+ 3 · (− x−1 · dx · x−1) · d2x · x−1 · dx · x−1 |
− x−1 · d3x · (− x−1 · dx · x−1) |
− x−1 · d4x · x−1 |
− (− x−1 · dx · x−1) · d3x · x−1 |
d4(x−1) =
| + 6 · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 |
− 6 · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 · d2x · x−1 |
+ 6 · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 |
− 6 · x−1 · dx · x−1 · d2x · x−1 · dx · x−1 |
+ 6 · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 |
− 6 · x−1 · d2x · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 |
+ 6 · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 |
− 3 · x−1 · dx · x−1 · d2x · x−1 · dx · x−1 |
+ 3 · x−1 · dx · x−1 · d3x · x−1 |
− 3 · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 · d2x · x−1 |
+ 3 · x−1 · d2x · x−1 · d2x · x−1 |
− 3 · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 · d2x · x−1 |
− 3 · x−1 · d2x · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 |
+ 3 · x−1 · d2x · x−1 · d2x · x−1 |
− 3 · x−1 · d2x · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 |
+ 3 · x−1 · d3x · x−1 · dx · x−1 |
− 3 · x−1 · dx · x−1 · d2x · x−1 · dx · x−1 |
+ x−1 · d3x · x−1 · dx · x−1 |
− x−1 · d4x · x−1 |
+ x−1 · dx · x−1 · d3x · x−1 |
Combine similar terms:
d4(x−1) =
| + 24 · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 |
− 12 · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 · d2x · x−1 |
− 12 · x−1 · dx · x−1 · d2x · x−1 · dx · x−1 |
− 12 · x−1 · d2x · x−1 · dx · x−1 · dx · x−1 |
+ 6 · x−1 · d2x · x−1 · d2x · x−1 |
+ 4 · x−1 · dx · x−1 · d3x · x−1 |
+ 4 · x−1 · d3x · x−1 · dx · x−1 |
− x−1 · d4x · x−1 |
To find d5(x−1) would entail a 48-term expansion of d4(x−1). Such a project calls for computer assistance.
There is some simplification under comm-mult:
d(x−1) =
| − x−2 · dx |
d2(x−1) =
| + 2 · x−3 · dx2 |
− x−2 · d2x |
d3(x−1) =
| − 6 · x−4 · dx3 |
+ 6 · x−3 · dx · d2x |
− x−2 · d3x |
d4(x−1) =
| + 24 · x−5 · dx4 |
− 36 · x−4 · dx2 · d2x |
+ 6 · x−3 · (d2x)2 |
+ 8 · x−3 · dx · d3x |
− x−2 · d4x |