微积分学示例

$12 x \sec^{2} (6 x^{2})$

解题步骤 1

因为 $12$ 对于 $x$ 是常数，所以 $12 x \sec^{2} (6 x^{2})$ 对 $x$ 的导数是 $12 \frac{d}{d x} [x \sec^{2} (6 x^{2})]$ 。

$12 \frac{d}{d x} [x \sec^{2} (6 x^{2})]$

解题步骤 2

使用乘积法则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ 等于 $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ ，其中 $f (x) = x$ 且 $g (x) = \sec^{2} (6 x^{2})$ 。

$12 (x \frac{d}{d x} [\sec^{2} (6 x^{2})] + \sec^{2} (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 3

使用链式法则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ 等于 $f' (g (x)) g' (x)$ ，其中 $f (x) = x^{2}$ 且 $g (x) = \sec (6 x^{2})$ 。

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解题步骤 3.1

要使用链式法则，请将 $u_{1}$ 设为 $\sec (6 x^{2})$ 。

$12 (x (\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{2}] \frac{d}{d x} [\sec (6 x^{2})]) + \sec^{2} (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 3.2

使用幂法则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{n}]$ 等于 $n {u_{1}}^{n - 1}$ ，其中 $n = 2$ 。

$12 (x (2 u_{1} \frac{d}{d x} [\sec (6 x^{2})]) + \sec^{2} (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 3.3

使用 $\sec (6 x^{2})$ 替换所有出现的 $u_{1}$ 。

$12 (x (2 \sec (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [\sec (6 x^{2})]) + \sec^{2} (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 4

使用链式法则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ 等于 $f' (g (x)) g' (x)$ ，其中 $f (x) = \sec (x)$ 且 $g (x) = 6 x^{2}$ 。

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解题步骤 4.1

要使用链式法则，请将 $u_{2}$ 设为 $6 x^{2}$ 。

$12 (x (2 \sec (6 x^{2}) (\frac{d}{d u_{2}} [\sec (u_{2})] \frac{d}{d x} [6 x^{2}])) + \sec^{2} (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 4.2

$\sec (u_{2})$ 对 $u_{2}$ 的导数为 $\sec (u_{2}) \tan (u_{2})$ 。

$12 (x (2 \sec (6 x^{2}) (\sec (u_{2}) \tan (u_{2}) \frac{d}{d x} [6 x^{2}])) + \sec^{2} (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 4.3

使用 $6 x^{2}$ 替换所有出现的 $u_{2}$ 。

$12 (x (2 \sec (6 x^{2}) (\sec (6 x^{2}) \tan (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [6 x^{2}])) + \sec^{2} (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 5

对 $\sec (6 x^{2})$ 进行 $1$ 次方运算。

$12 (x (2 (\sec^{1} (6 x^{2}) \sec (6 x^{2})) (\tan (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [6 x^{2}])) + \sec^{2} (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 6

对 $\sec (6 x^{2})$ 进行 $1$ 次方运算。

$12 (x (2 (\sec^{1} (6 x^{2}) \sec^{1} (6 x^{2})) (\tan (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [6 x^{2}])) + \sec^{2} (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 7

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$12 (x (2 {\sec (6 x^{2})}^{1 + 1} (\tan (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [6 x^{2}])) + \sec^{2} (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 8

将 $1$ 和 $1$ 相加。

$12 (x (2 \sec^{2} (6 x^{2}) (\tan (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [6 x^{2}])) + \sec^{2} (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 9

因为 $6$ 对于 $x$ 是常数，所以 $6 x^{2}$ 对 $x$ 的导数是 $6 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ 。

$12 (x (2 \sec^{2} (6 x^{2}) \tan (6 x^{2}) (6 \frac{d}{d x} [x^{2}])) + \sec^{2} (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 10

将 $6$ 乘以 $2$ 。

$12 (x (12 \sec^{2} (6 x^{2}) \tan (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [x^{2}]) + \sec^{2} (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 11

使用幂法则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ 等于 $n x^{n - 1}$ ，其中 $n = 2$ 。

$12 (x (12 \sec^{2} (6 x^{2}) \tan (6 x^{2}) (2 x)) + \sec^{2} (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 12

将 $2$ 乘以 $12$ 。

$12 (x (24 \sec^{2} (6 x^{2}) \tan (6 x^{2}) x) + \sec^{2} (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 13

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

$12 (x^{1} x (24 \sec^{2} (6 x^{2}) \tan (6 x^{2})) + \sec^{2} (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 14

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

$12 (x^{1} x^{1} (24 \sec^{2} (6 x^{2}) \tan (6 x^{2})) + \sec^{2} (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 15

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$12 (x^{1 + 1} (24 \sec^{2} (6 x^{2}) \tan (6 x^{2})) + \sec^{2} (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 16

将 $1$ 和 $1$ 相加。

$12 (x^{2} (24 \sec^{2} (6 x^{2}) \tan (6 x^{2})) + \sec^{2} (6 x^{2}) \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 17

使用幂法则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ 等于 $n x^{n - 1}$ ，其中 $n = 1$ 。

$12 (x^{2} (24 \sec^{2} (6 x^{2}) \tan (6 x^{2})) + \sec^{2} (6 x^{2}) \cdot 1)$

解题步骤 18

将 $\sec^{2} (6 x^{2})$ 乘以 $1$ 。

$12 (x^{2} (24 \sec^{2} (6 x^{2}) \tan (6 x^{2})) + \sec^{2} (6 x^{2}))$

解题步骤 19

化简。

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解题步骤 19.1

运用分配律。

$12 (x^{2} (24 \sec^{2} (6 x^{2}) \tan (6 x^{2}))) + 12 \sec^{2} (6 x^{2})$

解题步骤 19.2

将 $24$ 乘以 $12$ 。

$288 x^{2} (\sec^{2} (6 x^{2}) \tan (6 x^{2})) + 12 \sec^{2} (6 x^{2})$

解题步骤 19.3

重新排序项。

$288 x^{2} \sec^{2} (6 x^{2}) \tan (6 x^{2}) + 12 \sec^{2} (6 x^{2})$

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