Giải tích Ví dụ

$y = e^{2 x} \cos (x)$

Step 1

Tìm đạo hàm bậc một.

Nhấp để xem thêm các bước...

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

$f' (x) = e^{2 x} \frac{d}{d x} (\cos (x)) + \cos (x) \frac{d}{d x} (e^{2 x})$

Đạo hàm của $\cos (x)$ đối với $x$ là $- \sin (x)$ .

$f' (x) = e^{2 x} (- \sin (x)) + \cos (x) \frac{d}{d x} (e^{2 x})$

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

Nhấp để xem thêm các bước...

Để áp dụng quy tắc chuỗi, thiết lập $u$ ở dạng $2 x$ .

$f' (x) = e^{2 x} (- \sin (x)) + \cos (x) (\frac{d}{d u} (e^{u}) \frac{d}{d x} (2 x))$

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc mũ, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d u} [a^{u}]$ là $a^{u} \ln (a)$ trong đó $a$ = $e$ .

$f' (x) = e^{2 x} (- \sin (x)) + \cos (x) (e^{u} \frac{d}{d x} (2 x))$

Thay thế tất cả các lần xuất hiện của $u$ với $2 x$ .

$f' (x) = e^{2 x} (- \sin (x)) + \cos (x) (e^{2 x} \frac{d}{d x} (2 x))$

Tìm đạo hàm.

Nhấp để xem thêm các bước...

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

$f' (x) = e^{2 x} (- \sin (x)) + \cos (x) (e^{2 x} (2 \frac{d}{d x} (x)))$

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 $n = 1$ .

$f' (x) = e^{2 x} (- \sin (x)) + \cos (x) (e^{2 x} (2 \cdot 1))$

Rút gọn biểu thức.

Nhấp để xem thêm các bước...

Nhân $2$ với $1$ .

$f' (x) = e^{2 x} (- \sin (x)) + \cos (x) (e^{2 x} \cdot 2)$

Di chuyển $2$ sang phía bên trái của $e^{2 x}$ .

$f' (x) = e^{2 x} (- \sin (x)) + \cos (x) (2 \cdot e^{2 x})$

Sắp xếp lại các số hạng.

$f' (x) = - e^{2 x} \sin (x) + 2 e^{2 x} \cos (x)$

Step 2

Tìm đạo hàm bậc hai.

Nhấp để xem thêm các bước...

Theo Quy tắc tổng, đạo hàm của $- e^{2 x} \sin (x) + 2 e^{2 x} \cos (x)$ đối với $x$ là $\frac{d}{d x} [- e^{2 x} \sin (x)] + \frac{d}{d x} [2 e^{2 x} \cos (x)]$ .

$f'' (x) = \frac{d}{d x} (- e^{2 x} \sin (x)) + \frac{d}{d x} (2 e^{2 x} \cos (x))$

Tính $\frac{d}{d x} [- e^{2 x} \sin (x)]$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Vì $- 1$ không đổi đối với $x$ , nên đạo hàm của $- e^{2 x} \sin (x)$ đối với $x$ là $- \frac{d}{d x} [e^{2 x} \sin (x)]$ .

$f'' (x) = - \frac{d}{d x} (e^{2 x} \sin (x)) + \frac{d}{d x} (2 e^{2 x} \cos (x))$

$f'' (x) = - (e^{2 x} \frac{d}{d x} (\sin (x)) + \sin (x) \frac{d}{d x} (e^{2 x})) + \frac{d}{d x} (2 e^{2 x} \cos (x))$

Đạo hàm của $\sin (x)$ đối với $x$ là $\cos (x)$ .

$f'' (x) = - (e^{2 x} \cos (x) + \sin (x) \frac{d}{d x} (e^{2 x})) + \frac{d}{d x} (2 e^{2 x} \cos (x))$

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

Nhấp để xem thêm các bước...

Để áp dụng quy tắc chuỗi, thiết lập $u_{1}$ ở dạng $2 x$ .

$f'' (x) = - (e^{2 x} \cos (x) + \sin (x) (\frac{d}{d u (1)} (e^{u_{1}}) \frac{d}{d x} (2 x))) + \frac{d}{d x} (2 e^{2 x} \cos (x))$

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc mũ, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d u_{1}} [a^{u_{1}}]$ là $a^{u_{1}} \ln (a)$ trong đó $a$ = $e$ .

$f'' (x) = - (e^{2 x} \cos (x) + \sin (x) (e^{u_{1}} \frac{d}{d x} (2 x))) + \frac{d}{d x} (2 e^{2 x} \cos (x))$

Thay thế tất cả các lần xuất hiện của $u_{1}$ với $2 x$ .

$f'' (x) = - (e^{2 x} \cos (x) + \sin (x) (e^{2 x} \frac{d}{d x} (2 x))) + \frac{d}{d x} (2 e^{2 x} \cos (x))$

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

$f'' (x) = - (e^{2 x} \cos (x) + \sin (x) (e^{2 x} (2 \frac{d}{d x} (x)))) + \frac{d}{d x} (2 e^{2 x} \cos (x))$

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 $n = 1$ .

$f'' (x) = - (e^{2 x} \cos (x) + \sin (x) (e^{2 x} (2 \cdot 1))) + \frac{d}{d x} (2 e^{2 x} \cos (x))$

Nhân $2$ với $1$ .

$f'' (x) = - (e^{2 x} \cos (x) + \sin (x) (e^{2 x} \cdot 2)) + \frac{d}{d x} (2 e^{2 x} \cos (x))$

Di chuyển $2$ sang phía bên trái của $e^{2 x}$ .

$f'' (x) = - (e^{2 x} \cos (x) + \sin (x) (2 e^{2 x})) + \frac{d}{d x} (2 e^{2 x} \cos (x))$

Tính $\frac{d}{d x} [2 e^{2 x} \cos (x)]$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Vì $2$ không đổi đối với $x$ , nên đạo hàm của $2 e^{2 x} \cos (x)$ đối với $x$ là $2 \frac{d}{d x} [e^{2 x} \cos (x)]$ .

$f'' (x) = - (e^{2 x} \cos (x) + \sin (x) (2 e^{2 x})) + 2 \frac{d}{d x} (e^{2 x} \cos (x))$

$f'' (x) = - (e^{2 x} \cos (x) + \sin (x) (2 e^{2 x})) + 2 (e^{2 x} \frac{d}{d x} (\cos (x)) + \cos (x) \frac{d}{d x} (e^{2 x}))$

Đạo hàm của $\cos (x)$ đối với $x$ là $- \sin (x)$ .

$f'' (x) = - (e^{2 x} \cos (x) + \sin (x) (2 e^{2 x})) + 2 (e^{2 x} (- \sin (x)) + \cos (x) \frac{d}{d x} (e^{2 x}))$

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

Nhấp để xem thêm các bước...

Để áp dụng quy tắc chuỗi, thiết lập $u_{2}$ ở dạng $2 x$ .

$f'' (x) = - (e^{2 x} \cos (x) + \sin (x) (2 e^{2 x})) + 2 (e^{2 x} (- \sin (x)) + \cos (x) (\frac{d}{d u (2)} (e^{u_{2}}) \frac{d}{d x} (2 x)))$

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc mũ, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d u_{2}} [a^{u_{2}}]$ là $a^{u_{2}} \ln (a)$ trong đó $a$ = $e$ .

$f'' (x) = - (e^{2 x} \cos (x) + \sin (x) (2 e^{2 x})) + 2 (e^{2 x} (- \sin (x)) + \cos (x) (e^{u_{2}} \frac{d}{d x} (2 x)))$

Thay thế tất cả các lần xuất hiện của $u_{2}$ với $2 x$ .

$f'' (x) = - (e^{2 x} \cos (x) + \sin (x) (2 e^{2 x})) + 2 (e^{2 x} (- \sin (x)) + \cos (x) (e^{2 x} \frac{d}{d x} (2 x)))$

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

$f'' (x) = - (e^{2 x} \cos (x) + \sin (x) (2 e^{2 x})) + 2 (e^{2 x} (- \sin (x)) + \cos (x) (e^{2 x} (2 \frac{d}{d x} (x))))$

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 $n = 1$ .

$f'' (x) = - (e^{2 x} \cos (x) + \sin (x) (2 e^{2 x})) + 2 (e^{2 x} (- \sin (x)) + \cos (x) (e^{2 x} (2 \cdot 1)))$

Nhân $2$ với $1$ .

$f'' (x) = - (e^{2 x} \cos (x) + \sin (x) (2 e^{2 x})) + 2 (e^{2 x} (- \sin (x)) + \cos (x) (e^{2 x} \cdot 2))$

Di chuyển $2$ sang phía bên trái của $e^{2 x}$ .

$f'' (x) = - (e^{2 x} \cos (x) + \sin (x) (2 e^{2 x})) + 2 (e^{2 x} (- \sin (x)) + \cos (x) (2 e^{2 x}))$

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Áp dụng thuộc tính phân phối.

$f'' (x) = - (e^{2 x} \cos (x)) - (\sin (x) (2 e^{2 x})) + 2 (e^{2 x} (- \sin (x)) + \cos (x) (2 e^{2 x}))$

Áp dụng thuộc tính phân phối.

$f'' (x) = - (e^{2 x} \cos (x)) - (\sin (x) (2 e^{2 x})) + 2 (e^{2 x} (- \sin (x))) + 2 (\cos (x) (2 e^{2 x}))$

Kết hợp các số hạng.

Nhấp để xem thêm các bước...

Nhân $2$ với $- 1$ .

$f'' (x) = - e^{2 x} \cos (x) - 2 (\sin (x) (e^{2 x})) + 2 (e^{2 x} (- \sin (x))) + 2 (\cos (x) (2 e^{2 x}))$

Nhân $- 1$ với $2$ .

$f'' (x) = - e^{2 x} \cos (x) - 2 \sin (x) e^{2 x} - 2 (e^{2 x} (\sin (x))) + 2 (\cos (x) (2 e^{2 x}))$

Nhân $2$ với $2$ .

$f'' (x) = - e^{2 x} \cos (x) - 2 \sin (x) e^{2 x} - 2 e^{2 x} \sin (x) + 4 (\cos (x) (e^{2 x}))$

Trừ $2 e^{2 x} \sin (x)$ khỏi $- 2 \sin (x) e^{2 x}$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Di chuyển $\sin (x)$ .

$f'' (x) = - e^{2 x} \cos (x) - 2 e^{2 x} \sin (x) - 2 e^{2 x} \sin (x) + 4 \cos (x) e^{2 x}$

Trừ $2 e^{2 x} \sin (x)$ khỏi $- 2 e^{2 x} \sin (x)$ .

$f'' (x) = - e^{2 x} \cos (x) - 4 e^{2 x} \sin (x) + 4 \cos (x) e^{2 x}$

Cộng $- e^{2 x} \cos (x)$ và $4 \cos (x) e^{2 x}$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Di chuyển $\cos (x)$ .

$f'' (x) = - e^{2 x} \cos (x) + 4 e^{2 x} \cos (x) - 4 e^{2 x} \sin (x)$

Cộng $- e^{2 x} \cos (x)$ và $4 e^{2 x} \cos (x)$ .

$f'' (x) = 3 e^{2 x} \cos (x) - 4 e^{2 x} \sin (x)$