Giải tích Ví dụ

$\frac{2 x}{x^{2} + y^{2}}$

Bước 1

Vì $2$ không đổi đối với $x$ , nên đạo hàm của $\frac{2 x}{x^{2} + y^{2}}$ đối với $x$ là $2 \frac{d}{d x} [\frac{x}{x^{2} + y^{2}}]$ .

$2 \frac{d}{d x} [\frac{x}{x^{2} + y^{2}}]$

Bước 2

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc thương số, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d x} [\frac{f (x)}{g (x)}]$ là $\frac{g (x) \frac{d}{d x} [f (x)] - f (x) \frac{d}{d x} [g (x)]}{{g (x)}^{2}}$ trong đó $f (x) = x$ và $g (x) = x^{2} + y^{2}$ .

$2 \frac{(x^{2} + y^{2}) \frac{d}{d x} [x] - x \frac{d}{d x} [x^{2} + y^{2}]}{{(x^{2} + y^{2})}^{2}}$

Bước 3

Tìm đạo hàm.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.1

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ là $n x^{n - 1}$ trong đó $n = 1$ .

$2 \frac{(x^{2} + y^{2}) \cdot 1 - x \frac{d}{d x} [x^{2} + y^{2}]}{{(x^{2} + y^{2})}^{2}}$

Bước 3.2

Nhân $x^{2} + y^{2}$ với $1$ .

$2 \frac{x^{2} + y^{2} - x \frac{d}{d x} [x^{2} + y^{2}]}{{(x^{2} + y^{2})}^{2}}$

Bước 3.3

Theo Quy tắc tổng, đạo hàm của $x^{2} + y^{2}$ đối với $x$ là $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [y^{2}]$ .

$2 \frac{x^{2} + y^{2} - x (\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [y^{2}])}{{(x^{2} + y^{2})}^{2}}$

Bước 3.4

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ là $n x^{n - 1}$ trong đó $n = 2$ .

$2 \frac{x^{2} + y^{2} - x (2 x + \frac{d}{d x} [y^{2}])}{{(x^{2} + y^{2})}^{2}}$

Bước 3.5

Vì $y^{2}$ là hằng số đối với $x$ , đạo hàm của $y^{2}$ đối với $x$ là $0$ .

$2 \frac{x^{2} + y^{2} - x (2 x + 0)}{{(x^{2} + y^{2})}^{2}}$

Bước 3.6

Rút gọn biểu thức.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.6.1

Cộng $2 x$ và $0$ .

$2 \frac{x^{2} + y^{2} - x (2 x)}{{(x^{2} + y^{2})}^{2}}$

Bước 3.6.2

Nhân $2$ với $- 1$ .

$2 \frac{x^{2} + y^{2} - 2 x \cdot x}{{(x^{2} + y^{2})}^{2}}$

Bước 4

Nâng $x$ lên lũy thừa $1$ .

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

Bước 5

Nâng $x$ lên lũy thừa $1$ .

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

Bước 6

Sử dụng quy tắc lũy thừa $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ để kết hợp các số mũ.

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

Bước 7

Cộng $1$ và $1$ .

$2 \frac{x^{2} + y^{2} - 2 x^{2}}{{(x^{2} + y^{2})}^{2}}$

Bước 8

Trừ $2 x^{2}$ khỏi $x^{2}$ .

$2 \frac{- x^{2} + y^{2}}{{(x^{2} + y^{2})}^{2}}$

Bước 9

Kết hợp $2$ và $\frac{- x^{2} + y^{2}}{{(x^{2} + y^{2})}^{2}}$ .

$\frac{2 (- x^{2} + y^{2})}{{(x^{2} + y^{2})}^{2}}$

Bước 10

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 10.1

Áp dụng thuộc tính phân phối.

$\frac{2 (- x^{2}) + 2 y^{2}}{{(x^{2} + y^{2})}^{2}}$

Bước 10.2

Nhân $- 1$ với $2$ .

$\frac{- 2 x^{2} + 2 y^{2}}{{(x^{2} + y^{2})}^{2}}$

Bước 10.3

Rút gọn tử số.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 10.3.1

Đưa $2$ ra ngoài $- 2 x^{2} + 2 y^{2}$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 10.3.1.1

Đưa $2$ ra ngoài $- 2 x^{2}$ .

$\frac{2 (- x^{2}) + 2 y^{2}}{{(x^{2} + y^{2})}^{2}}$

Bước 10.3.1.2

Đưa $2$ ra ngoài $2 y^{2}$ .

$\frac{2 (- x^{2}) + 2 (y^{2})}{{(x^{2} + y^{2})}^{2}}$

Bước 10.3.1.3

Đưa $2$ ra ngoài $2 (- x^{2}) + 2 (y^{2})$ .

$\frac{2 (- x^{2} + y^{2})}{{(x^{2} + y^{2})}^{2}}$

Bước 10.3.2

Sắp xếp lại $- x^{2}$ và $y^{2}$ .

$\frac{2 (y^{2} - x^{2})}{{(x^{2} + y^{2})}^{2}}$

Bước 10.3.3

Vì cả hai số hạng đều là số chính phương, nên ta phân tích thành thừa số bằng công thức hiệu của hai bình phương, $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ trong đó $a = y$ và $b = x$ .

$\frac{2 (y + x) (y - x)}{{(x^{2} + y^{2})}^{2}}$