微积分学示例

$f (x) = \ln (x^{2} - 4 x + 20)$

解题步骤 1

求一阶导数。

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解题步骤 1.1

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 $f (x) = \ln (x)$ 且 $g (x) = x^{2} - 4 x + 20$ 。

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解题步骤 1.1.1

要使用链式法则，请将 $u$ 设为 $x^{2} - 4 x + 20$ 。

$f' (x) = \frac{d}{d u} (\ln (u)) \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20)$

解题步骤 1.1.2

$\ln (u)$ 对 $u$ 的导数为 $\frac{1}{u}$ 。

$f' (x) = \frac{1}{u} \cdot \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20)$

解题步骤 1.1.3

使用 $x^{2} - 4 x + 20$ 替换所有出现的 $u$ 。

$f' (x) = \frac{1}{x^{2} - 4 x + 20} \cdot \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20)$

解题步骤 1.2

求微分。

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解题步骤 1.2.1

根据加法法则， $x^{2} - 4 x + 20$ 对 $x$ 的导数是 $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 4 x] + \frac{d}{d x} [20]$ 。

$f' (x) = \frac{1}{x^{2} - 4 x + 20} \cdot (\frac{d}{d x} (x^{2}) + \frac{d}{d x} (- 4 x) + \frac{d}{d x} (20))$

解题步骤 1.2.2

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 $n = 2$ 。

$f' (x) = \frac{1}{x^{2} - 4 x + 20} \cdot (2 x + \frac{d}{d x} (- 4 x) + \frac{d}{d x} (20))$

解题步骤 1.2.3

因为 $- 4$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- 4 x$ 对 $x$ 的导数是 $- 4 \frac{d}{d x} [x]$ 。

$f' (x) = \frac{1}{x^{2} - 4 x + 20} \cdot (2 x - 4 \frac{d}{d x} x + \frac{d}{d x} (20))$

解题步骤 1.2.4

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 $n = 1$ 。

$f' (x) = \frac{1}{x^{2} - 4 x + 20} \cdot (2 x - 4 \cdot 1 + \frac{d}{d x} (20))$

解题步骤 1.2.5

将 $- 4$ 乘以 $1$ 。

$f' (x) = \frac{1}{x^{2} - 4 x + 20} \cdot (2 x - 4 + \frac{d}{d x} (20))$

解题步骤 1.2.6

因为 $20$ 对于 $x$ 是常数，所以 $20$ 对 $x$ 的导数为 $0$ 。

$f' (x) = \frac{1}{x^{2} - 4 x + 20} \cdot (2 x - 4 + 0)$

解题步骤 1.2.7

将 $2 x - 4$ 和 $0$ 相加。

$f' (x) = \frac{1}{x^{2} - 4 x + 20} \cdot (2 x - 4)$

解题步骤 1.3

化简。

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解题步骤 1.3.1

重新排序 $\frac{1}{x^{2} - 4 x + 20} (2 x - 4)$ 的因式。

$f' (x) = (2 x - 4) (\frac{1}{x^{2} - 4 x + 20})$

解题步骤 1.3.2

将 $2 x - 4$ 乘以 $\frac{1}{x^{2} - 4 x + 20}$ 。

$f' (x) = \frac{2 x - 4}{x^{2} - 4 x + 20}$

解题步骤 1.3.3

从 $2 x - 4$ 中分解出因数 $2$ 。

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解题步骤 1.3.3.1

从 $2 x$ 中分解出因数 $2$ 。

$f' (x) = \frac{2 (x) - 4}{x^{2} - 4 x + 20}$

解题步骤 1.3.3.2

从 $- 4$ 中分解出因数 $2$ 。

$f' (x) = \frac{2 x + 2 \cdot - 2}{x^{2} - 4 x + 20}$

解题步骤 1.3.3.3

从 $2 x + 2 \cdot - 2$ 中分解出因数 $2$ 。

$f' (x) = \frac{2 (x - 2)}{x^{2} - 4 x + 20}$

解题步骤 2

求二阶导数。

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解题步骤 2.1

因为 $2$ 对于 $x$ 是常数，所以 $\frac{2 (x - 2)}{x^{2} - 4 x + 20}$ 对 $x$ 的导数是 $2 \frac{d}{d x} [\frac{x - 2}{x^{2} - 4 x + 20}]$ 。

$f'' (x) = 2 \frac{d}{d x} (\frac{x - 2}{x^{2} - 4 x + 20})$

解题步骤 2.2

使用除法定则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d x} [\frac{f (x)}{g (x)}]$ 等于 $\frac{g (x) \frac{d}{d x} [f (x)] - f (x) \frac{d}{d x} [g (x)]}{{g (x)}^{2}}$ ，其中 $f (x) = x - 2$ 且 $g (x) = x^{2} - 4 x + 20$ 。

$f'' (x) = 2 (\frac{(x^{2} - 4 x + 20) \frac{d}{d x} (x - 2) - (x - 2) \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}})$

解题步骤 2.3

求微分。

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解题步骤 2.3.1

根据加法法则， $x - 2$ 对 $x$ 的导数是 $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 2]$ 。

$f'' (x) = 2 (\frac{(x^{2} - 4 x + 20) (\frac{d}{d x} (x) + \frac{d}{d x} (- 2)) - (x - 2) \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}})$

解题步骤 2.3.2

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 $n = 1$ 。

$f'' (x) = 2 (\frac{(x^{2} - 4 x + 20) (1 + \frac{d}{d x} (- 2)) - (x - 2) \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}})$

解题步骤 2.3.3

因为 $- 2$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- 2$ 对 $x$ 的导数为 $0$ 。

$f'' (x) = 2 (\frac{(x^{2} - 4 x + 20) (1 + 0) - (x - 2) \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}})$

解题步骤 2.3.4

化简表达式。

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解题步骤 2.3.4.1

将 $1$ 和 $0$ 相加。

$f'' (x) = 2 (\frac{(x^{2} - 4 x + 20) \cdot 1 - (x - 2) \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}})$

解题步骤 2.3.4.2

将 $x^{2} - 4 x + 20$ 乘以 $1$ 。

$f'' (x) = 2 (\frac{x^{2} - 4 x + 20 - (x - 2) \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}})$

解题步骤 2.3.5

根据加法法则， $x^{2} - 4 x + 20$ 对 $x$ 的导数是 $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 4 x] + \frac{d}{d x} [20]$ 。

$f'' (x) = 2 (\frac{x^{2} - 4 x + 20 - (x - 2) (\frac{d}{d x} (x^{2}) + \frac{d}{d x} (- 4 x) + \frac{d}{d x} (20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}})$

解题步骤 2.3.6

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 $n = 2$ 。

$f'' (x) = 2 (\frac{x^{2} - 4 x + 20 - (x - 2) (2 x + \frac{d}{d x} (- 4 x) + \frac{d}{d x} (20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}})$

解题步骤 2.3.7

因为 $- 4$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- 4 x$ 对 $x$ 的导数是 $- 4 \frac{d}{d x} [x]$ 。

$f'' (x) = 2 (\frac{x^{2} - 4 x + 20 - (x - 2) (2 x - 4 \frac{d}{d x} x + \frac{d}{d x} (20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}})$

解题步骤 2.3.8

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 $n = 1$ 。

$f'' (x) = 2 (\frac{x^{2} - 4 x + 20 - (x - 2) (2 x - 4 \cdot 1 + \frac{d}{d x} (20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}})$

解题步骤 2.3.9

将 $- 4$ 乘以 $1$ 。

$f'' (x) = 2 (\frac{x^{2} - 4 x + 20 - (x - 2) (2 x - 4 + \frac{d}{d x} (20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}})$

解题步骤 2.3.10

因为 $20$ 对于 $x$ 是常数，所以 $20$ 对 $x$ 的导数为 $0$ 。

$f'' (x) = 2 (\frac{x^{2} - 4 x + 20 - (x - 2) (2 x - 4 + 0)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}})$

解题步骤 2.3.11

合并分数。

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解题步骤 2.3.11.1

将 $2 x - 4$ 和 $0$ 相加。

$f'' (x) = 2 (\frac{x^{2} - 4 x + 20 - (x - 2) (2 x - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}})$

解题步骤 2.3.11.2

组合 $2$ 和 $\frac{x^{2} - 4 x + 20 - (x - 2) (2 x - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$ 。

$f'' (x) = \frac{2 (x^{2} - 4 x + 20 - (x - 2) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4

化简。

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解题步骤 2.4.1

运用分配律。

$f'' (x) = \frac{2 (x^{2} - 4 x + 20 + (- x + 2) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.2

运用分配律。

$f'' (x) = \frac{2 x^{2} + 2 (- 4 x) + 2 \cdot 20 + 2 ((- x + 2) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.3

化简分子。

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解题步骤 2.4.3.1

化简每一项。

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解题步骤 2.4.3.1.1

将 $- 4$ 乘以 $2$ 。

$f'' (x) = \frac{2 x^{2} - 8 x + 2 \cdot 20 + 2 ((- x + 2) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.3.1.2

将 $2$ 乘以 $20$ 。

$f'' (x) = \frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 ((- x + 2) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.3.1.3

将 $- 1$ 乘以 $- 2$ 。

$f'' (x) = \frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 ((- x + 2) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.3.1.4

使用 FOIL 方法展开 $(- x + 2) (2 x - 4)$ 。

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解题步骤 2.4.3.1.4.1

运用分配律。

$f'' (x) = \frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 (- x (2 x - 4) + 2 (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.3.1.4.2

运用分配律。

$f'' (x) = \frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 (- x (2 x) - x \cdot - 4 + 2 (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.3.1.4.3

运用分配律。

$f'' (x) = \frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 (- x (2 x) - x \cdot - 4 + 2 (2 x) + 2 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.3.1.5

化简并合并同类项。

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解题步骤 2.4.3.1.5.1

化简每一项。

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解题步骤 2.4.3.1.5.1.1

使用乘法的交换性质重写。

$f'' (x) = \frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 (- 1 \cdot (2 x \cdot x) - x \cdot - 4 + 2 (2 x) + 2 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.3.1.5.1.2

通过指数相加将 $x$ 乘以 $x$ 。

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解题步骤 2.4.3.1.5.1.2.1

移动 $x$ 。

$f'' (x) = \frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 (- 1 \cdot (2 (x \cdot x)) - x \cdot - 4 + 2 (2 x) + 2 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.3.1.5.1.2.2

将 $x$ 乘以 $x$ 。

$f'' (x) = \frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 (- 1 \cdot (2 x^{2}) - x \cdot - 4 + 2 (2 x) + 2 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.3.1.5.1.3

将 $- 1$ 乘以 $2$ 。

$f'' (x) = \frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 (- 2 x^{2} - x \cdot - 4 + 2 (2 x) + 2 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.3.1.5.1.4

将 $- 4$ 乘以 $- 1$ 。

$f'' (x) = \frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 (- 2 x^{2} + 4 x + 2 (2 x) + 2 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.3.1.5.1.5

将 $2$ 乘以 $2$ 。

$f'' (x) = \frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 (- 2 x^{2} + 4 x + 4 x + 2 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.3.1.5.1.6

将 $2$ 乘以 $- 4$ 。

$f'' (x) = \frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 (- 2 x^{2} + 4 x + 4 x - 8)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.3.1.5.2

将 $4 x$ 和 $4 x$ 相加。

$f'' (x) = \frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 (- 2 x^{2} + 8 x - 8)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.3.1.6

运用分配律。

$f'' (x) = \frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 (- 2 x^{2}) + 2 (8 x) + 2 \cdot - 8}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.3.1.7

化简。

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解题步骤 2.4.3.1.7.1

将 $- 2$ 乘以 $2$ 。

$f'' (x) = \frac{2 x^{2} - 8 x + 40 - 4 x^{2} + 2 (8 x) + 2 \cdot - 8}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.3.1.7.2

将 $8$ 乘以 $2$ 。

$f'' (x) = \frac{2 x^{2} - 8 x + 40 - 4 x^{2} + 16 x + 2 \cdot - 8}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.3.1.7.3

将 $2$ 乘以 $- 8$ 。

$f'' (x) = \frac{2 x^{2} - 8 x + 40 - 4 x^{2} + 16 x - 16}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.3.2

从 $2 x^{2}$ 中减去 $4 x^{2}$ 。

$f'' (x) = \frac{- 2 x^{2} - 8 x + 40 + 16 x - 16}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.3.3

将 $- 8 x$ 和 $16 x$ 相加。

$f'' (x) = \frac{- 2 x^{2} + 8 x + 40 - 16}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.3.4

从 $40$ 中减去 $16$ 。

$f'' (x) = \frac{- 2 x^{2} + 8 x + 24}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.4

化简分子。

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解题步骤 2.4.4.1

从 $- 2 x^{2} + 8 x + 24$ 中分解出因数 $2$ 。

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解题步骤 2.4.4.1.1

从 $- 2 x^{2}$ 中分解出因数 $2$ 。

$f'' (x) = \frac{2 (- x^{2}) + 8 x + 24}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.4.1.2

从 $8 x$ 中分解出因数 $2$ 。

$f'' (x) = \frac{2 (- x^{2}) + 2 (4 x) + 24}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.4.1.3

从 $24$ 中分解出因数 $2$ 。

$f'' (x) = \frac{2 (- x^{2}) + 2 (4 x) + 2 (12)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.4.1.4

从 $2 (- x^{2}) + 2 (4 x)$ 中分解出因数 $2$ 。

$f'' (x) = \frac{2 (- x^{2} + 4 x) + 2 (12)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.4.1.5

从 $2 (- x^{2} + 4 x) + 2 (12)$ 中分解出因数 $2$ 。

$f'' (x) = \frac{2 (- x^{2} + 4 x + 12)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.4.2

分组因式分解。

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解题步骤 2.4.4.2.1

对于 $a x^{2} + b x + c$ 形式的多项式，将其中间项重写为两项之和，这两项的乘积为 $a \cdot c = - 1 \cdot 12 = - 12$ 并且它们的和为 $b = 4$ 。

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解题步骤 2.4.4.2.1.1

从 $4 x$ 中分解出因数 $4$ 。

$f'' (x) = \frac{2 (- x^{2} + 4 (x) + 12)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.4.2.1.2

把 $4$ 重写为 $- 2$ 加 $6$

$f'' (x) = \frac{2 (- x^{2} + (- 2 + 6) x + 12)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.4.2.1.3

运用分配律。

$f'' (x) = \frac{2 (- x^{2} - 2 x + 6 x + 12)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.4.2.2

从每组中因式分解出最大公因数。

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解题步骤 2.4.4.2.2.1

将首两项和最后两项分成两组。

$f'' (x) = \frac{2 ((- x^{2} - 2 x) + 6 x + 12)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.4.2.2.2

从每组中因式分解出最大公因数 (GCF)。

$f'' (x) = \frac{2 (x (- x - 2) - 6 (- x - 2))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.4.2.3

通过因式分解出最大公因数 $- x - 2$ 来因式分解多项式。

$f'' (x) = \frac{2 ((- x - 2) (x - 6))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

$f'' (x) = \frac{2 (- x - 2) (x - 6)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.5

从 $- x$ 中分解出因数 $- 1$ 。

$f'' (x) = \frac{2 (- (x) - 2) (x - 6)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.6

将 $- 2$ 重写为 $- 1 (2)$ 。

$f'' (x) = \frac{2 (- (x) - 1 \cdot 2) (x - 6)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.7

从 $- (x) - 1 (2)$ 中分解出因数 $- 1$ 。

$f'' (x) = \frac{2 (- (x + 2)) (x - 6)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.8

将 $- (x + 2)$ 重写为 $- 1 (x + 2)$ 。

$f'' (x) = \frac{2 (- 1 (x + 2)) (x - 6)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.9

将负号移到分数的前面。

$f'' (x) = - \frac{(2 (x + 2)) (x - 6)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 2.4.10

将 $- \frac{(2 (x + 2)) (x - 6)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$ 中的因式重新排序。

$f'' (x) = - \frac{2 (x + 2) (x - 6)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 3

求三阶导数。

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解题步骤 3.1

因为 $- 2$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- \frac{2 (x + 2) (x - 6)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$ 对 $x$ 的导数是 $- 2 \frac{d}{d x} [\frac{(x + 2) (x - 6)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}]$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{d}{d x} \frac{(x + 2) (x - 6)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

解题步骤 3.2

使用除法定则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d x} [\frac{f (x)}{g (x)}]$ 等于 $\frac{g (x) \frac{d}{d x} [f (x)] - f (x) \frac{d}{d x} [g (x)]}{{g (x)}^{2}}$ ，其中 $f (x) = (x + 2) (x - 6)$ 且 $g (x) = {(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} \frac{d}{d x} ((x + 2) (x - 6)) - (x + 2) (x - 6) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}{{({(x^{2} - 4 x + 20)}^{2})}^{2}}$

解题步骤 3.3

将 ${({(x^{2} - 4 x + 20)}^{2})}^{2}$ 中的指数相乘。

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解题步骤 3.3.1

运用幂法则并将指数相乘， ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} \frac{d}{d x} ((x + 2) (x - 6)) - (x + 2) (x - 6) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2 \cdot 2}}$

解题步骤 3.3.2

将 $2$ 乘以 $2$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} \frac{d}{d x} ((x + 2) (x - 6)) - (x + 2) (x - 6) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 3.4

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 $f (x) = x + 2$ 且 $g (x) = x - 6$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} ((x + 2) \frac{d}{d x} (x - 6) + (x - 6) \frac{d}{d x} (x + 2)) - (x + 2) (x - 6) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 3.5

求微分。

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解题步骤 3.5.1

根据加法法则， $x - 6$ 对 $x$ 的导数是 $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 6]$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} ((x + 2) (\frac{d}{d x} (x) + \frac{d}{d x} (- 6)) + (x - 6) \frac{d}{d x} (x + 2)) - (x + 2) (x - 6) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 3.5.2

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 $n = 1$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} ((x + 2) (1 + \frac{d}{d x} (- 6)) + (x - 6) \frac{d}{d x} (x + 2)) - (x + 2) (x - 6) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 3.5.3

因为 $- 6$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- 6$ 对 $x$ 的导数为 $0$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} ((x + 2) (1 + 0) + (x - 6) \frac{d}{d x} (x + 2)) - (x + 2) (x - 6) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 3.5.4

化简表达式。

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解题步骤 3.5.4.1

将 $1$ 和 $0$ 相加。

$f''' (x) = - 2 \frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} ((x + 2) \cdot 1 + (x - 6) \frac{d}{d x} (x + 2)) - (x + 2) (x - 6) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 3.5.4.2

将 $x + 2$ 乘以 $1$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} (x + 2 + (x - 6) \frac{d}{d x} (x + 2)) - (x + 2) (x - 6) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 3.5.5

根据加法法则， $x + 2$ 对 $x$ 的导数是 $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [2]$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} (x + 2 + (x - 6) (\frac{d}{d x} (x) + \frac{d}{d x} (2))) - (x + 2) (x - 6) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 3.5.6

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 $n = 1$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} (x + 2 + (x - 6) (1 + \frac{d}{d x} (2))) - (x + 2) (x - 6) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 3.5.7

因为 $2$ 对于 $x$ 是常数，所以 $2$ 对 $x$ 的导数为 $0$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} (x + 2 + (x - 6) (1 + 0)) - (x + 2) (x - 6) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 3.5.8

通过加上各项进行化简。

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解题步骤 3.5.8.1

将 $1$ 和 $0$ 相加。

$f''' (x) = - 2 \frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} (x + 2 + (x - 6) \cdot 1) - (x + 2) (x - 6) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 3.5.8.2

将 $x - 6$ 乘以 $1$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} (x + 2 + x - 6) - (x + 2) (x - 6) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 3.5.8.3

将 $x$ 和 $x$ 相加。

$f''' (x) = - 2 \frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} (2 x + 2 - 6) - (x + 2) (x - 6) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 3.5.8.4

从 $2$ 中减去 $6$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} (2 x - 4) - (x + 2) (x - 6) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 3.6

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 $g (x) = x^{2} - 4 x + 20$ 。

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解题步骤 3.6.1

要使用链式法则，请将 $u$ 设为 $x^{2} - 4 x + 20$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} (2 x - 4) - (x + 2) (x - 6) (\frac{d}{d u} (u^{2}) \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 3.6.2

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

$f''' (x) = - 2 \frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} (2 x - 4) - (x + 2) (x - 6) (2 u \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 3.6.3

使用 $x^{2} - 4 x + 20$ 替换所有出现的 $u$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} (2 x - 4) - (x + 2) (x - 6) (2 (x^{2} - 4 x + 20) \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 3.7

通过提取公因式进行化简。

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解题步骤 3.7.1

将 $2$ 乘以 $- 1$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} (2 x - 4) - 2 (x + 2) (x - 6) ((x^{2} - 4 x + 20) \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 3.7.2

从 ${(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} (2 x - 4) - 2 (x + 2) (x - 6) ((x^{2} - 4 x + 20) \frac{d}{d x} [x^{2} - 4 x + 20])$ 中分解出因数 $x^{2} - 4 x + 20$ 。

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解题步骤 3.7.2.1

从 ${(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} (2 x - 4)$ 中分解出因数 $x^{2} - 4 x + 20$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{(x^{2} - 4 x + 20) ((x^{2} - 4 x + 20) (2 x - 4)) - 2 (x + 2) (x - 6) ((x^{2} - 4 x + 20) \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 3.7.2.2

从 $- 2 (x + 2) (x - 6) ((x^{2} - 4 x + 20) \frac{d}{d x} [x^{2} - 4 x + 20])$ 中分解出因数 $x^{2} - 4 x + 20$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{(x^{2} - 4 x + 20) ((x^{2} - 4 x + 20) (2 x - 4)) + (x^{2} - 4 x + 20) (- 2 (x + 2) (x - 6) (\frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20)))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 3.7.2.3

从 $(x^{2} - 4 x + 20) ((x^{2} - 4 x + 20) (2 x - 4)) + (x^{2} - 4 x + 20) (- 2 (x + 2) (x - 6) (\frac{d}{d x} [x^{2} - 4 x + 20]))$ 中分解出因数 $x^{2} - 4 x + 20$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{(x^{2} - 4 x + 20) ((x^{2} - 4 x + 20) (2 x - 4) - 2 (x + 2) (x - 6) (\frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20)))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 3.8

约去公因数。

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解题步骤 3.8.1

从 ${(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}$ 中分解出因数 $x^{2} - 4 x + 20$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{(x^{2} - 4 x + 20) ((x^{2} - 4 x + 20) (2 x - 4) - 2 (x + 2) (x - 6) (\frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20)))}{(x^{2} - 4 x + 20) {(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.8.2

约去公因数。

$f''' (x) = - 2 \frac{(x^{2} - 4 x + 20) ((x^{2} - 4 x + 20) (2 x - 4) - 2 (x + 2) (x - 6) (\frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20)))}{(x^{2} - 4 x + 20) {(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.8.3

重写表达式。

$f''' (x) = - 2 \frac{(x^{2} - 4 x + 20) (2 x - 4) - 2 (x + 2) (x - 6) (\frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.9

根据加法法则， $x^{2} - 4 x + 20$ 对 $x$ 的导数是 $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 4 x] + \frac{d}{d x} [20]$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{(x^{2} - 4 x + 20) (2 x - 4) - 2 (x + 2) (x - 6) (\frac{d}{d x} (x^{2}) + \frac{d}{d x} (- 4 x) + \frac{d}{d x} (20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.10

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 $n = 2$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{(x^{2} - 4 x + 20) (2 x - 4) - 2 (x + 2) (x - 6) (2 x + \frac{d}{d x} (- 4 x) + \frac{d}{d x} (20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.11

因为 $- 4$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- 4 x$ 对 $x$ 的导数是 $- 4 \frac{d}{d x} [x]$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{(x^{2} - 4 x + 20) (2 x - 4) - 2 (x + 2) (x - 6) (2 x - 4 \frac{d}{d x} x + \frac{d}{d x} (20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.12

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 $n = 1$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{(x^{2} - 4 x + 20) (2 x - 4) - 2 (x + 2) (x - 6) (2 x - 4 \cdot 1 + \frac{d}{d x} (20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.13

将 $- 4$ 乘以 $1$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{(x^{2} - 4 x + 20) (2 x - 4) - 2 (x + 2) (x - 6) (2 x - 4 + \frac{d}{d x} (20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.14

因为 $20$ 对于 $x$ 是常数，所以 $20$ 对 $x$ 的导数为 $0$ 。

$f''' (x) = - 2 \frac{(x^{2} - 4 x + 20) (2 x - 4) - 2 (x + 2) (x - 6) (2 x - 4 + 0)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.15

合并分数。

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解题步骤 3.15.1

将 $2 x - 4$ 和 $0$ 相加。

$f''' (x) = - 2 \frac{(x^{2} - 4 x + 20) (2 x - 4) - 2 (x + 2) (x - 6) (2 x - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.15.2

组合 $- 2$ 和 $\frac{(x^{2} - 4 x + 20) (2 x - 4) - 2 (x + 2) (x - 6) (2 x - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$ 。

$f''' (x) = \frac{- 2 ((x^{2} - 4 x + 20) (2 x - 4) - 2 (x + 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.15.3

将负号移到分数的前面。

$f''' (x) = - \frac{(2) ((x^{2} - 4 x + 20) (2 x - 4) - 2 (x + 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16

化简。

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解题步骤 3.16.1

运用分配律。

$f''' (x) = - \frac{2 ((x^{2} - 4 x + 20) (2 x - 4) + (- 2 x - 2 \cdot 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.2

运用分配律。

$f''' (x) = - \frac{2 ((x^{2} - 4 x + 20) (2 x - 4)) + 2 ((- 2 x - 2 \cdot 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3

化简分子。

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解题步骤 3.16.3.1

化简每一项。

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解题步骤 3.16.3.1.1

将第一个表达式中的每一项与第二个表达式中的每一项相乘来展开 $(x^{2} - 4 x + 20) (2 x - 4)$ 。

$f''' (x) = - \frac{2 (x^{2} (2 x) + x^{2} \cdot - 4 - 4 x (2 x) - 4 x \cdot - 4 + 20 (2 x) + 20 \cdot - 4) + 2 ((- 2 x - 2 \cdot 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.2

化简每一项。

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解题步骤 3.16.3.1.2.1

使用乘法的交换性质重写。

$f''' (x) = - \frac{2 (2 x^{2} x + x^{2} \cdot - 4 - 4 x (2 x) - 4 x \cdot - 4 + 20 (2 x) + 20 \cdot - 4) + 2 ((- 2 x - 2 \cdot 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.2.2

通过指数相加将 $x^{2}$ 乘以 $x$ 。

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解题步骤 3.16.3.1.2.2.1

移动 $x$ 。

$f''' (x) = - \frac{2 (2 (x \cdot x^{2}) + x^{2} \cdot - 4 - 4 x (2 x) - 4 x \cdot - 4 + 20 (2 x) + 20 \cdot - 4) + 2 ((- 2 x - 2 \cdot 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.2.2.2

将 $x$ 乘以 $x^{2}$ 。

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解题步骤 3.16.3.1.2.2.2.1

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

$f''' (x) = - \frac{2 (2 (x \cdot x^{2}) + x^{2} \cdot - 4 - 4 x (2 x) - 4 x \cdot - 4 + 20 (2 x) + 20 \cdot - 4) + 2 ((- 2 x - 2 \cdot 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.2.2.2.2

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$f''' (x) = - \frac{2 (2 x^{1 + 2} + x^{2} \cdot - 4 - 4 x (2 x) - 4 x \cdot - 4 + 20 (2 x) + 20 \cdot - 4) + 2 ((- 2 x - 2 \cdot 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.2.2.3

将 $1$ 和 $2$ 相加。

$f''' (x) = - \frac{2 (2 x^{3} + x^{2} \cdot - 4 - 4 x (2 x) - 4 x \cdot - 4 + 20 (2 x) + 20 \cdot - 4) + 2 ((- 2 x - 2 \cdot 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.2.3

将 $- 4$ 移到 $x^{2}$ 的左侧。

$f''' (x) = - \frac{2 (2 x^{3} - 4 \cdot x^{2} - 4 x (2 x) - 4 x \cdot - 4 + 20 (2 x) + 20 \cdot - 4) + 2 ((- 2 x - 2 \cdot 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.2.4

使用乘法的交换性质重写。

$f''' (x) = - \frac{2 (2 x^{3} - 4 x^{2} - 4 \cdot (2 x \cdot x) - 4 x \cdot - 4 + 20 (2 x) + 20 \cdot - 4) + 2 ((- 2 x - 2 \cdot 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.2.5

通过指数相加将 $x$ 乘以 $x$ 。

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解题步骤 3.16.3.1.2.5.1

移动 $x$ 。

$f''' (x) = - \frac{2 (2 x^{3} - 4 x^{2} - 4 \cdot (2 (x \cdot x)) - 4 x \cdot - 4 + 20 (2 x) + 20 \cdot - 4) + 2 ((- 2 x - 2 \cdot 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.2.5.2

将 $x$ 乘以 $x$ 。

$f''' (x) = - \frac{2 (2 x^{3} - 4 x^{2} - 4 \cdot (2 x^{2}) - 4 x \cdot - 4 + 20 (2 x) + 20 \cdot - 4) + 2 ((- 2 x - 2 \cdot 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.2.6

将 $- 4$ 乘以 $2$ 。

$f''' (x) = - \frac{2 (2 x^{3} - 4 x^{2} - 8 x^{2} - 4 x \cdot - 4 + 20 (2 x) + 20 \cdot - 4) + 2 ((- 2 x - 2 \cdot 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.2.7

将 $- 4$ 乘以 $- 4$ 。

$f''' (x) = - \frac{2 (2 x^{3} - 4 x^{2} - 8 x^{2} + 16 x + 20 (2 x) + 20 \cdot - 4) + 2 ((- 2 x - 2 \cdot 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.2.8

将 $2$ 乘以 $20$ 。

$f''' (x) = - \frac{2 (2 x^{3} - 4 x^{2} - 8 x^{2} + 16 x + 40 x + 20 \cdot - 4) + 2 ((- 2 x - 2 \cdot 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.2.9

将 $20$ 乘以 $- 4$ 。

$f''' (x) = - \frac{2 (2 x^{3} - 4 x^{2} - 8 x^{2} + 16 x + 40 x - 80) + 2 ((- 2 x - 2 \cdot 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.3

从 $- 4 x^{2}$ 中减去 $8 x^{2}$ 。

$f''' (x) = - \frac{2 (2 x^{3} - 12 x^{2} + 16 x + 40 x - 80) + 2 ((- 2 x - 2 \cdot 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.4

将 $16 x$ 和 $40 x$ 相加。

$f''' (x) = - \frac{2 (2 x^{3} - 12 x^{2} + 56 x - 80) + 2 ((- 2 x - 2 \cdot 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.5

运用分配律。

$f''' (x) = - \frac{2 (2 x^{3}) + 2 (- 12 x^{2}) + 2 (56 x) + 2 \cdot - 80 + 2 ((- 2 x - 2 \cdot 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.6

化简。

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解题步骤 3.16.3.1.6.1

将 $2$ 乘以 $2$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} + 2 (- 12 x^{2}) + 2 (56 x) + 2 \cdot - 80 + 2 ((- 2 x - 2 \cdot 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.6.2

将 $- 12$ 乘以 $2$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 2 (56 x) + 2 \cdot - 80 + 2 ((- 2 x - 2 \cdot 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.6.3

将 $56$ 乘以 $2$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x + 2 \cdot - 80 + 2 ((- 2 x - 2 \cdot 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.6.4

将 $2$ 乘以 $- 80$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 ((- 2 x - 2 \cdot 2) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.7

将 $- 2$ 乘以 $2$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 ((- 2 x - 4) (x - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.8

使用 FOIL 方法展开 $(- 2 x - 4) (x - 6)$ 。

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解题步骤 3.16.3.1.8.1

运用分配律。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 ((- 2 x (x - 6) - 4 (x - 6)) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.8.2

运用分配律。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 ((- 2 x \cdot x - 2 x \cdot - 6 - 4 (x - 6)) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.8.3

运用分配律。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 ((- 2 x \cdot x - 2 x \cdot - 6 - 4 x - 4 \cdot - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.9

化简并合并同类项。

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解题步骤 3.16.3.1.9.1

化简每一项。

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解题步骤 3.16.3.1.9.1.1

通过指数相加将 $x$ 乘以 $x$ 。

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解题步骤 3.16.3.1.9.1.1.1

移动 $x$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 ((- 2 (x \cdot x) - 2 x \cdot - 6 - 4 x - 4 \cdot - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.9.1.1.2

将 $x$ 乘以 $x$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 ((- 2 x^{2} - 2 x \cdot - 6 - 4 x - 4 \cdot - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.9.1.2

将 $- 6$ 乘以 $- 2$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 ((- 2 x^{2} + 12 x - 4 x - 4 \cdot - 6) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.9.1.3

将 $- 4$ 乘以 $- 6$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 ((- 2 x^{2} + 12 x - 4 x + 24) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.9.2

从 $12 x$ 中减去 $4 x$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 ((- 2 x^{2} + 8 x + 24) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.10

将第一个表达式中的每一项与第二个表达式中的每一项相乘来展开 $(- 2 x^{2} + 8 x + 24) (2 x - 4)$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 (- 2 x^{2} (2 x) - 2 x^{2} \cdot - 4 + 8 x (2 x) + 8 x \cdot - 4 + 24 (2 x) + 24 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.11

化简每一项。

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解题步骤 3.16.3.1.11.1

使用乘法的交换性质重写。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 (- 2 \cdot (2 x^{2} x) - 2 x^{2} \cdot - 4 + 8 x (2 x) + 8 x \cdot - 4 + 24 (2 x) + 24 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.11.2

通过指数相加将 $x^{2}$ 乘以 $x$ 。

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解题步骤 3.16.3.1.11.2.1

移动 $x$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 (- 2 \cdot (2 (x \cdot x^{2})) - 2 x^{2} \cdot - 4 + 8 x (2 x) + 8 x \cdot - 4 + 24 (2 x) + 24 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.11.2.2

将 $x$ 乘以 $x^{2}$ 。

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解题步骤 3.16.3.1.11.2.2.1

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 (- 2 \cdot (2 (x \cdot x^{2})) - 2 x^{2} \cdot - 4 + 8 x (2 x) + 8 x \cdot - 4 + 24 (2 x) + 24 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.11.2.2.2

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 (- 2 \cdot (2 x^{1 + 2}) - 2 x^{2} \cdot - 4 + 8 x (2 x) + 8 x \cdot - 4 + 24 (2 x) + 24 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.11.2.3

将 $1$ 和 $2$ 相加。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 (- 2 \cdot (2 x^{3}) - 2 x^{2} \cdot - 4 + 8 x (2 x) + 8 x \cdot - 4 + 24 (2 x) + 24 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.11.3

将 $- 2$ 乘以 $2$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 (- 4 x^{3} - 2 x^{2} \cdot - 4 + 8 x (2 x) + 8 x \cdot - 4 + 24 (2 x) + 24 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.11.4

将 $- 4$ 乘以 $- 2$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 (- 4 x^{3} + 8 x^{2} + 8 x (2 x) + 8 x \cdot - 4 + 24 (2 x) + 24 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.11.5

使用乘法的交换性质重写。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 (- 4 x^{3} + 8 x^{2} + 8 \cdot (2 x \cdot x) + 8 x \cdot - 4 + 24 (2 x) + 24 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.11.6

通过指数相加将 $x$ 乘以 $x$ 。

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解题步骤 3.16.3.1.11.6.1

移动 $x$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 (- 4 x^{3} + 8 x^{2} + 8 \cdot (2 (x \cdot x)) + 8 x \cdot - 4 + 24 (2 x) + 24 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.11.6.2

将 $x$ 乘以 $x$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 (- 4 x^{3} + 8 x^{2} + 8 \cdot (2 x^{2}) + 8 x \cdot - 4 + 24 (2 x) + 24 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.11.7

将 $8$ 乘以 $2$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 (- 4 x^{3} + 8 x^{2} + 16 x^{2} + 8 x \cdot - 4 + 24 (2 x) + 24 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.11.8

将 $- 4$ 乘以 $8$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 (- 4 x^{3} + 8 x^{2} + 16 x^{2} - 32 x + 24 (2 x) + 24 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.11.9

将 $2$ 乘以 $24$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 (- 4 x^{3} + 8 x^{2} + 16 x^{2} - 32 x + 48 x + 24 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.11.10

将 $24$ 乘以 $- 4$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 (- 4 x^{3} + 8 x^{2} + 16 x^{2} - 32 x + 48 x - 96)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.12

将 $8 x^{2}$ 和 $16 x^{2}$ 相加。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 (- 4 x^{3} + 24 x^{2} - 32 x + 48 x - 96)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.13

将 $- 32 x$ 和 $48 x$ 相加。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 (- 4 x^{3} + 24 x^{2} + 16 x - 96)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.14

运用分配律。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 2 (- 4 x^{3}) + 2 (24 x^{2}) + 2 (16 x) + 2 \cdot - 96}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.15

化简。

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解题步骤 3.16.3.1.15.1

将 $- 4$ 乘以 $2$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 - 8 x^{3} + 2 (24 x^{2}) + 2 (16 x) + 2 \cdot - 96}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.15.2

将 $24$ 乘以 $2$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 - 8 x^{3} + 48 x^{2} + 2 (16 x) + 2 \cdot - 96}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.15.3

将 $16$ 乘以 $2$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 - 8 x^{3} + 48 x^{2} + 32 x + 2 \cdot - 96}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.1.15.4

将 $2$ 乘以 $- 96$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 - 8 x^{3} + 48 x^{2} + 32 x - 192}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.2

从 $4 x^{3}$ 中减去 $8 x^{3}$ 。

$f''' (x) = - \frac{- 4 x^{3} - 24 x^{2} + 112 x - 160 + 48 x^{2} + 32 x - 192}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.3

将 $- 24 x^{2}$ 和 $48 x^{2}$ 相加。

$f''' (x) = - \frac{- 4 x^{3} + 24 x^{2} + 112 x - 160 + 32 x - 192}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.4

将 $112 x$ 和 $32 x$ 相加。

$f''' (x) = - \frac{- 4 x^{3} + 24 x^{2} + 144 x - 160 - 192}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.3.5

从 $- 160$ 中减去 $192$ 。

$f''' (x) = - \frac{- 4 x^{3} + 24 x^{2} + 144 x - 352}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.4

从 $- 4 x^{3} + 24 x^{2} + 144 x - 352$ 中分解出因数 $4$ 。

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解题步骤 3.16.4.1

从 $- 4 x^{3}$ 中分解出因数 $4$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 (- x^{3}) + 24 x^{2} + 144 x - 352}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.4.2

从 $24 x^{2}$ 中分解出因数 $4$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 (- x^{3}) + 4 (6 x^{2}) + 144 x - 352}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.4.3

从 $144 x$ 中分解出因数 $4$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 (- x^{3}) + 4 (6 x^{2}) + 4 (36 x) - 352}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.4.4

从 $- 352$ 中分解出因数 $4$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 (- x^{3}) + 4 (6 x^{2}) + 4 (36 x) + 4 (- 88)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.4.5

从 $4 (- x^{3}) + 4 (6 x^{2})$ 中分解出因数 $4$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 (- x^{3} + 6 x^{2}) + 4 (36 x) + 4 (- 88)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.4.6

从 $4 (- x^{3} + 6 x^{2}) + 4 (36 x)$ 中分解出因数 $4$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 (- x^{3} + 6 x^{2} + 36 x) + 4 (- 88)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.4.7

从 $4 (- x^{3} + 6 x^{2} + 36 x) + 4 (- 88)$ 中分解出因数 $4$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 (- x^{3} + 6 x^{2} + 36 x - 88)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.5

从 $- x^{3}$ 中分解出因数 $- 1$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 (- (x^{3}) + 6 x^{2} + 36 x - 88)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.6

从 $6 x^{2}$ 中分解出因数 $- 1$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 (- (x^{3}) - (- 6 x^{2}) + 36 x - 88)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.7

从 $- (x^{3}) - (- 6 x^{2})$ 中分解出因数 $- 1$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 (- (x^{3} - 6 x^{2}) + 36 x - 88)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.8

从 $36 x$ 中分解出因数 $- 1$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 (- (x^{3} - 6 x^{2}) - (- 36 x) - 88)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.9

从 $- (x^{3} - 6 x^{2}) - (- 36 x)$ 中分解出因数 $- 1$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 (- (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x) - 88)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.10

将 $- 88$ 重写为 $- 1 (88)$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 (- (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x) - 1 \cdot 88)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.11

从 $- (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x) - 1 (88)$ 中分解出因数 $- 1$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 (- (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.12

将 $- (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88)$ 重写为 $- 1 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88)$ 。

$f''' (x) = - \frac{4 (- 1 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.13

将负号移到分数的前面。

$f''' (x) = \frac{4 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 3.16.14

将 $- 1$ 乘以 $- 1$ 。

$f''' (x) = 1 (\frac{4 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}})$

解题步骤 3.16.15

将 $\frac{4 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$ 乘以 $1$ 。

$f''' (x) = \frac{4 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$

解题步骤 4

求四阶导数。

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解题步骤 4.1

因为 $4$ 对于 $x$ 是常数，所以 $\frac{4 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}$ 对 $x$ 的导数是 $4 \frac{d}{d x} [\frac{x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}]$ 。

$f^{4} (x) = 4 \frac{d}{d x} (\frac{x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}})$

解题步骤 4.2

使用除法定则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d x} [\frac{f (x)}{g (x)}]$ 等于 $\frac{g (x) \frac{d}{d x} [f (x)] - f (x) \frac{d}{d x} [g (x)]}{{g (x)}^{2}}$ ，其中 $f (x) = x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88$ 且 $g (x) = {(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3} \frac{d}{d x} (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) - (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}{{({(x^{2} - 4 x + 20)}^{3})}^{2}})$

解题步骤 4.3

求微分。

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解题步骤 4.3.1

将 ${({(x^{2} - 4 x + 20)}^{3})}^{2}$ 中的指数相乘。

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解题步骤 4.3.1.1

运用幂法则并将指数相乘， ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3} \frac{d}{d x} (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) - (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3 \cdot 2}})$

解题步骤 4.3.1.2

将 $3$ 乘以 $2$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3} \frac{d}{d x} (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) - (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{6}})$

解题步骤 4.3.2

根据加法法则， $x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88$ 对 $x$ 的导数是 $\frac{d}{d x} [x^{3}] + \frac{d}{d x} [- 6 x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 36 x] + \frac{d}{d x} [88]$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3} (\frac{d}{d x} (x^{3}) + \frac{d}{d x} (- 6 x^{2}) + \frac{d}{d x} (- 36 x) + \frac{d}{d x} (88)) - (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{6}})$

解题步骤 4.3.3

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 $n = 3$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3} (3 x^{2} + \frac{d}{d x} (- 6 x^{2}) + \frac{d}{d x} (- 36 x) + \frac{d}{d x} (88)) - (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{6}})$

解题步骤 4.3.4

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

$f^{4} (x) = 4 (\frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3} (3 x^{2} - 6 \frac{d}{d x} x^{2} + \frac{d}{d x} (- 36 x) + \frac{d}{d x} (88)) - (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{6}})$

解题步骤 4.3.5

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 $n = 2$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3} (3 x^{2} - 6 (2 x) + \frac{d}{d x} (- 36 x) + \frac{d}{d x} (88)) - (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{6}})$

解题步骤 4.3.6

将 $2$ 乘以 $- 6$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3} (3 x^{2} - 12 x + \frac{d}{d x} (- 36 x) + \frac{d}{d x} (88)) - (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{6}})$

解题步骤 4.3.7

因为 $- 36$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- 36 x$ 对 $x$ 的导数是 $- 36 \frac{d}{d x} [x]$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3} (3 x^{2} - 12 x - 36 \frac{d}{d x} x + \frac{d}{d x} (88)) - (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{6}})$

解题步骤 4.3.8

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 $n = 1$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3} (3 x^{2} - 12 x - 36 \cdot 1 + \frac{d}{d x} (88)) - (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{6}})$

解题步骤 4.3.9

将 $- 36$ 乘以 $1$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3} (3 x^{2} - 12 x - 36 + \frac{d}{d x} (88)) - (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{6}})$

解题步骤 4.3.10

因为 $88$ 对于 $x$ 是常数，所以 $88$ 对 $x$ 的导数为 $0$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3} (3 x^{2} - 12 x - 36 + 0) - (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{6}})$

解题步骤 4.3.11

将 $3 x^{2} - 12 x - 36$ 和 $0$ 相加。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3} (3 x^{2} - 12 x - 36) - (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) \frac{d}{d x} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{3}}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{6}})$

解题步骤 4.4

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 $f (x) = x^{3}$ 且 $g (x) = x^{2} - 4 x + 20$ 。

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解题步骤 4.4.1

要使用链式法则，请将 $u$ 设为 $x^{2} - 4 x + 20$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3} (3 x^{2} - 12 x - 36) - (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) (\frac{d}{d u} (u^{3}) \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{6}})$

解题步骤 4.4.2

使用幂法则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d u} [u^{n}]$ 等于 $n u^{n - 1}$ ，其中 $n = 3$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3} (3 x^{2} - 12 x - 36) - (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) (3 u^{2} \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{6}})$

解题步骤 4.4.3

使用 $x^{2} - 4 x + 20$ 替换所有出现的 $u$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3} (3 x^{2} - 12 x - 36) - (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) (3 {(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{6}})$

解题步骤 4.5

通过提取公因式进行化简。

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解题步骤 4.5.1

将 $3$ 乘以 $- 1$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{3} (3 x^{2} - 12 x - 36) - 3 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) ({(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{6}})$

解题步骤 4.5.2

从 ${(x^{2} - 4 x + 20)}^{3} (3 x^{2} - 12 x - 36) - 3 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) ({(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} \frac{d}{d x} [x^{2} - 4 x + 20])$ 中分解出因数 ${(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}$ 。

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解题步骤 4.5.2.1

从 ${(x^{2} - 4 x + 20)}^{3} (3 x^{2} - 12 x - 36)$ 中分解出因数 ${(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} ((x^{2} - 4 x + 20) (3 x^{2} - 12 x - 36)) - 3 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) ({(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} \frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{6}})$

解题步骤 4.5.2.2

从 $- 3 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) ({(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} \frac{d}{d x} [x^{2} - 4 x + 20])$ 中分解出因数 ${(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} ((x^{2} - 4 x + 20) (3 x^{2} - 12 x - 36)) + {(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} (- 3 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) (\frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20)))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{6}})$

解题步骤 4.5.2.3

从 ${(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} ((x^{2} - 4 x + 20) (3 x^{2} - 12 x - 36)) + {(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} (- 3 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) (\frac{d}{d x} [x^{2} - 4 x + 20]))$ 中分解出因数 ${(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} ((x^{2} - 4 x + 20) (3 x^{2} - 12 x - 36) - 3 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) (\frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20)))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{6}})$

解题步骤 4.6

约去公因数。

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解题步骤 4.6.1

从 ${(x^{2} - 4 x + 20)}^{6}$ 中分解出因数 ${(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} ((x^{2} - 4 x + 20) (3 x^{2} - 12 x - 36) - 3 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) (\frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20)))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2} {(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}})$

解题步骤 4.6.2

约去公因数。

解题步骤 4.6.3

重写表达式。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{(x^{2} - 4 x + 20) (3 x^{2} - 12 x - 36) - 3 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) (\frac{d}{d x} (x^{2} - 4 x + 20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}})$

解题步骤 4.7

根据加法法则， $x^{2} - 4 x + 20$ 对 $x$ 的导数是 $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 4 x] + \frac{d}{d x} [20]$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{(x^{2} - 4 x + 20) (3 x^{2} - 12 x - 36) - 3 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) (\frac{d}{d x} (x^{2}) + \frac{d}{d x} (- 4 x) + \frac{d}{d x} (20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}})$

解题步骤 4.8

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 $n = 2$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{(x^{2} - 4 x + 20) (3 x^{2} - 12 x - 36) - 3 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) (2 x + \frac{d}{d x} (- 4 x) + \frac{d}{d x} (20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}})$

解题步骤 4.9

因为 $- 4$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- 4 x$ 对 $x$ 的导数是 $- 4 \frac{d}{d x} [x]$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{(x^{2} - 4 x + 20) (3 x^{2} - 12 x - 36) - 3 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) (2 x - 4 \frac{d}{d x} x + \frac{d}{d x} (20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}})$

解题步骤 4.10

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 $n = 1$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{(x^{2} - 4 x + 20) (3 x^{2} - 12 x - 36) - 3 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) (2 x - 4 \cdot 1 + \frac{d}{d x} (20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}})$

解题步骤 4.11

将 $- 4$ 乘以 $1$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{(x^{2} - 4 x + 20) (3 x^{2} - 12 x - 36) - 3 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) (2 x - 4 + \frac{d}{d x} (20))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}})$

解题步骤 4.12

因为 $20$ 对于 $x$ 是常数，所以 $20$ 对 $x$ 的导数为 $0$ 。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{(x^{2} - 4 x + 20) (3 x^{2} - 12 x - 36) - 3 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) (2 x - 4 + 0)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}})$

解题步骤 4.13

合并分数。

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解题步骤 4.13.1

将 $2 x - 4$ 和 $0$ 相加。

$f^{4} (x) = 4 (\frac{(x^{2} - 4 x + 20) (3 x^{2} - 12 x - 36) - 3 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) (2 x - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}})$

解题步骤 4.13.2

组合 $4$ 和 $\frac{(x^{2} - 4 x + 20) (3 x^{2} - 12 x - 36) - 3 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) (2 x - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$ 。

$f^{4} (x) = \frac{4 ((x^{2} - 4 x + 20) (3 x^{2} - 12 x - 36) - 3 (x^{3} - 6 x^{2} - 36 x + 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14

化简。

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解题步骤 4.14.1

运用分配律。

$f^{4} (x) = \frac{4 ((x^{2} - 4 x + 20) (3 x^{2} - 12 x - 36) + (- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.2

运用分配律。

$f^{4} (x) = \frac{4 ((x^{2} - 4 x + 20) (3 x^{2} - 12 x - 36)) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3

化简分子。

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解题步骤 4.14.3.1

化简每一项。

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解题步骤 4.14.3.1.1

将第一个表达式中的每一项与第二个表达式中的每一项相乘来展开 $(x^{2} - 4 x + 20) (3 x^{2} - 12 x - 36)$ 。

$f^{4} (x) = \frac{4 (x^{2} (3 x^{2}) + x^{2} (- 12 x) + x^{2} \cdot - 36 - 4 x (3 x^{2}) - 4 x (- 12 x) - 4 x \cdot - 36 + 20 (3 x^{2}) + 20 (- 12 x) + 20 \cdot - 36) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.2

化简每一项。

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解题步骤 4.14.3.1.2.1

使用乘法的交换性质重写。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{2} x^{2} + x^{2} (- 12 x) + x^{2} \cdot - 36 - 4 x (3 x^{2}) - 4 x (- 12 x) - 4 x \cdot - 36 + 20 (3 x^{2}) + 20 (- 12 x) + 20 \cdot - 36) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.2.2

通过指数相加将 $x^{2}$ 乘以 $x^{2}$ 。

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解题步骤 4.14.3.1.2.2.1

移动 $x^{2}$ 。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 (x^{2} x^{2}) + x^{2} (- 12 x) + x^{2} \cdot - 36 - 4 x (3 x^{2}) - 4 x (- 12 x) - 4 x \cdot - 36 + 20 (3 x^{2}) + 20 (- 12 x) + 20 \cdot - 36) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.2.2.2

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{2 + 2} + x^{2} (- 12 x) + x^{2} \cdot - 36 - 4 x (3 x^{2}) - 4 x (- 12 x) - 4 x \cdot - 36 + 20 (3 x^{2}) + 20 (- 12 x) + 20 \cdot - 36) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.2.2.3

将 $2$ 和 $2$ 相加。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{4} + x^{2} (- 12 x) + x^{2} \cdot - 36 - 4 x (3 x^{2}) - 4 x (- 12 x) - 4 x \cdot - 36 + 20 (3 x^{2}) + 20 (- 12 x) + 20 \cdot - 36) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.2.3

使用乘法的交换性质重写。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{4} - 12 x^{2} x + x^{2} \cdot - 36 - 4 x (3 x^{2}) - 4 x (- 12 x) - 4 x \cdot - 36 + 20 (3 x^{2}) + 20 (- 12 x) + 20 \cdot - 36) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.2.4

通过指数相加将 $x^{2}$ 乘以 $x$ 。

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解题步骤 4.14.3.1.2.4.1

移动 $x$ 。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{4} - 12 (x \cdot x^{2}) + x^{2} \cdot - 36 - 4 x (3 x^{2}) - 4 x (- 12 x) - 4 x \cdot - 36 + 20 (3 x^{2}) + 20 (- 12 x) + 20 \cdot - 36) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.2.4.2

将 $x$ 乘以 $x^{2}$ 。

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解题步骤 4.14.3.1.2.4.2.1

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

解题步骤 4.14.3.1.2.4.2.2

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{4} - 12 x^{1 + 2} + x^{2} \cdot - 36 - 4 x (3 x^{2}) - 4 x (- 12 x) - 4 x \cdot - 36 + 20 (3 x^{2}) + 20 (- 12 x) + 20 \cdot - 36) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.2.4.3

将 $1$ 和 $2$ 相加。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{4} - 12 x^{3} + x^{2} \cdot - 36 - 4 x (3 x^{2}) - 4 x (- 12 x) - 4 x \cdot - 36 + 20 (3 x^{2}) + 20 (- 12 x) + 20 \cdot - 36) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.2.5

将 $- 36$ 移到 $x^{2}$ 的左侧。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{4} - 12 x^{3} - 36 \cdot x^{2} - 4 x (3 x^{2}) - 4 x (- 12 x) - 4 x \cdot - 36 + 20 (3 x^{2}) + 20 (- 12 x) + 20 \cdot - 36) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.2.6

使用乘法的交换性质重写。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{4} - 12 x^{3} - 36 x^{2} - 4 \cdot (3 x \cdot x^{2}) - 4 x (- 12 x) - 4 x \cdot - 36 + 20 (3 x^{2}) + 20 (- 12 x) + 20 \cdot - 36) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.2.7

通过指数相加将 $x$ 乘以 $x^{2}$ 。

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解题步骤 4.14.3.1.2.7.1

移动 $x^{2}$ 。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{4} - 12 x^{3} - 36 x^{2} - 4 \cdot (3 (x^{2} x)) - 4 x (- 12 x) - 4 x \cdot - 36 + 20 (3 x^{2}) + 20 (- 12 x) + 20 \cdot - 36) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.2.7.2

将 $x^{2}$ 乘以 $x$ 。

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解题步骤 4.14.3.1.2.7.2.1

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

解题步骤 4.14.3.1.2.7.2.2

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{4} - 12 x^{3} - 36 x^{2} - 4 \cdot (3 x^{2 + 1}) - 4 x (- 12 x) - 4 x \cdot - 36 + 20 (3 x^{2}) + 20 (- 12 x) + 20 \cdot - 36) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.2.7.3

将 $2$ 和 $1$ 相加。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{4} - 12 x^{3} - 36 x^{2} - 4 \cdot (3 x^{3}) - 4 x (- 12 x) - 4 x \cdot - 36 + 20 (3 x^{2}) + 20 (- 12 x) + 20 \cdot - 36) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.2.8

将 $- 4$ 乘以 $3$ 。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{4} - 12 x^{3} - 36 x^{2} - 12 x^{3} - 4 x (- 12 x) - 4 x \cdot - 36 + 20 (3 x^{2}) + 20 (- 12 x) + 20 \cdot - 36) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.2.9

使用乘法的交换性质重写。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{4} - 12 x^{3} - 36 x^{2} - 12 x^{3} - 4 \cdot (- 12 x \cdot x) - 4 x \cdot - 36 + 20 (3 x^{2}) + 20 (- 12 x) + 20 \cdot - 36) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.2.10

通过指数相加将 $x$ 乘以 $x$ 。

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解题步骤 4.14.3.1.2.10.1

移动 $x$ 。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{4} - 12 x^{3} - 36 x^{2} - 12 x^{3} - 4 \cdot (- 12 (x \cdot x)) - 4 x \cdot - 36 + 20 (3 x^{2}) + 20 (- 12 x) + 20 \cdot - 36) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.2.10.2

将 $x$ 乘以 $x$ 。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{4} - 12 x^{3} - 36 x^{2} - 12 x^{3} - 4 \cdot (- 12 x^{2}) - 4 x \cdot - 36 + 20 (3 x^{2}) + 20 (- 12 x) + 20 \cdot - 36) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.2.11

将 $- 4$ 乘以 $- 12$ 。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{4} - 12 x^{3} - 36 x^{2} - 12 x^{3} + 48 x^{2} - 4 x \cdot - 36 + 20 (3 x^{2}) + 20 (- 12 x) + 20 \cdot - 36) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.2.12

将 $- 36$ 乘以 $- 4$ 。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{4} - 12 x^{3} - 36 x^{2} - 12 x^{3} + 48 x^{2} + 144 x + 20 (3 x^{2}) + 20 (- 12 x) + 20 \cdot - 36) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.2.13

将 $3$ 乘以 $20$ 。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{4} - 12 x^{3} - 36 x^{2} - 12 x^{3} + 48 x^{2} + 144 x + 60 x^{2} + 20 (- 12 x) + 20 \cdot - 36) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.2.14

将 $- 12$ 乘以 $20$ 。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{4} - 12 x^{3} - 36 x^{2} - 12 x^{3} + 48 x^{2} + 144 x + 60 x^{2} - 240 x + 20 \cdot - 36) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.2.15

将 $20$ 乘以 $- 36$ 。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{4} - 12 x^{3} - 36 x^{2} - 12 x^{3} + 48 x^{2} + 144 x + 60 x^{2} - 240 x - 720) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.3

从 $- 12 x^{3}$ 中减去 $12 x^{3}$ 。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{4} - 24 x^{3} - 36 x^{2} + 48 x^{2} + 144 x + 60 x^{2} - 240 x - 720) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.4

将 $- 36 x^{2}$ 和 $48 x^{2}$ 相加。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{4} - 24 x^{3} + 12 x^{2} + 144 x + 60 x^{2} - 240 x - 720) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.5

将 $12 x^{2}$ 和 $60 x^{2}$ 相加。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{4} - 24 x^{3} + 72 x^{2} + 144 x - 240 x - 720) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.6

从 $144 x$ 中减去 $240 x$ 。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{4} - 24 x^{3} + 72 x^{2} - 96 x - 720) + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.7

运用分配律。

$f^{4} (x) = \frac{4 (3 x^{4}) + 4 (- 24 x^{3}) + 4 (72 x^{2}) + 4 (- 96 x) + 4 \cdot - 720 + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.8

化简。

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解题步骤 4.14.3.1.8.1

将 $3$ 乘以 $4$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} + 4 (- 24 x^{3}) + 4 (72 x^{2}) + 4 (- 96 x) + 4 \cdot - 720 + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.8.2

将 $- 24$ 乘以 $4$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 4 (72 x^{2}) + 4 (- 96 x) + 4 \cdot - 720 + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.8.3

将 $72$ 乘以 $4$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} + 4 (- 96 x) + 4 \cdot - 720 + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.8.4

将 $- 96$ 乘以 $4$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x + 4 \cdot - 720 + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.8.5

将 $4$ 乘以 $- 720$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 ((- 3 x^{3} - 3 (- 6 x^{2}) - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.9

化简每一项。

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解题步骤 4.14.3.1.9.1

将 $- 6$ 乘以 $- 3$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 ((- 3 x^{3} + 18 x^{2} - 3 (- 36 x) - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.9.2

将 $- 36$ 乘以 $- 3$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 ((- 3 x^{3} + 18 x^{2} + 108 x - 3 \cdot 88) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.9.3

将 $- 3$ 乘以 $88$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 ((- 3 x^{3} + 18 x^{2} + 108 x - 264) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.10

将第一个表达式中的每一项与第二个表达式中的每一项相乘来展开 $(- 3 x^{3} + 18 x^{2} + 108 x - 264) (2 x - 4)$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 (- 3 x^{3} (2 x) - 3 x^{3} \cdot - 4 + 18 x^{2} (2 x) + 18 x^{2} \cdot - 4 + 108 x (2 x) + 108 x \cdot - 4 - 264 (2 x) - 264 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.11

化简每一项。

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解题步骤 4.14.3.1.11.1

使用乘法的交换性质重写。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 (- 3 \cdot (2 x^{3} x) - 3 x^{3} \cdot - 4 + 18 x^{2} (2 x) + 18 x^{2} \cdot - 4 + 108 x (2 x) + 108 x \cdot - 4 - 264 (2 x) - 264 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.11.2

通过指数相加将 $x^{3}$ 乘以 $x$ 。

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解题步骤 4.14.3.1.11.2.1

移动 $x$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 (- 3 \cdot (2 (x \cdot x^{3})) - 3 x^{3} \cdot - 4 + 18 x^{2} (2 x) + 18 x^{2} \cdot - 4 + 108 x (2 x) + 108 x \cdot - 4 - 264 (2 x) - 264 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.11.2.2

将 $x$ 乘以 $x^{3}$ 。

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解题步骤 4.14.3.1.11.2.2.1

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

解题步骤 4.14.3.1.11.2.2.2

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 (- 3 \cdot (2 x^{1 + 3}) - 3 x^{3} \cdot - 4 + 18 x^{2} (2 x) + 18 x^{2} \cdot - 4 + 108 x (2 x) + 108 x \cdot - 4 - 264 (2 x) - 264 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.11.2.3

将 $1$ 和 $3$ 相加。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 (- 3 \cdot (2 x^{4}) - 3 x^{3} \cdot - 4 + 18 x^{2} (2 x) + 18 x^{2} \cdot - 4 + 108 x (2 x) + 108 x \cdot - 4 - 264 (2 x) - 264 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.11.3

将 $- 3$ 乘以 $2$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 (- 6 x^{4} - 3 x^{3} \cdot - 4 + 18 x^{2} (2 x) + 18 x^{2} \cdot - 4 + 108 x (2 x) + 108 x \cdot - 4 - 264 (2 x) - 264 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.11.4

将 $- 4$ 乘以 $- 3$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 (- 6 x^{4} + 12 x^{3} + 18 x^{2} (2 x) + 18 x^{2} \cdot - 4 + 108 x (2 x) + 108 x \cdot - 4 - 264 (2 x) - 264 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.11.5

使用乘法的交换性质重写。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 (- 6 x^{4} + 12 x^{3} + 18 \cdot (2 x^{2} x) + 18 x^{2} \cdot - 4 + 108 x (2 x) + 108 x \cdot - 4 - 264 (2 x) - 264 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.11.6

通过指数相加将 $x^{2}$ 乘以 $x$ 。

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解题步骤 4.14.3.1.11.6.1

移动 $x$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 (- 6 x^{4} + 12 x^{3} + 18 \cdot (2 (x \cdot x^{2})) + 18 x^{2} \cdot - 4 + 108 x (2 x) + 108 x \cdot - 4 - 264 (2 x) - 264 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.11.6.2

将 $x$ 乘以 $x^{2}$ 。

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解题步骤 4.14.3.1.11.6.2.1

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

解题步骤 4.14.3.1.11.6.2.2

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 (- 6 x^{4} + 12 x^{3} + 18 \cdot (2 x^{1 + 2}) + 18 x^{2} \cdot - 4 + 108 x (2 x) + 108 x \cdot - 4 - 264 (2 x) - 264 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.11.6.3

将 $1$ 和 $2$ 相加。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 (- 6 x^{4} + 12 x^{3} + 18 \cdot (2 x^{3}) + 18 x^{2} \cdot - 4 + 108 x (2 x) + 108 x \cdot - 4 - 264 (2 x) - 264 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.11.7

将 $18$ 乘以 $2$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 (- 6 x^{4} + 12 x^{3} + 36 x^{3} + 18 x^{2} \cdot - 4 + 108 x (2 x) + 108 x \cdot - 4 - 264 (2 x) - 264 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.11.8

将 $- 4$ 乘以 $18$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 (- 6 x^{4} + 12 x^{3} + 36 x^{3} - 72 x^{2} + 108 x (2 x) + 108 x \cdot - 4 - 264 (2 x) - 264 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.11.9

使用乘法的交换性质重写。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 (- 6 x^{4} + 12 x^{3} + 36 x^{3} - 72 x^{2} + 108 \cdot (2 x \cdot x) + 108 x \cdot - 4 - 264 (2 x) - 264 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.11.10

通过指数相加将 $x$ 乘以 $x$ 。

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解题步骤 4.14.3.1.11.10.1

移动 $x$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 (- 6 x^{4} + 12 x^{3} + 36 x^{3} - 72 x^{2} + 108 \cdot (2 (x \cdot x)) + 108 x \cdot - 4 - 264 (2 x) - 264 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.11.10.2

将 $x$ 乘以 $x$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 (- 6 x^{4} + 12 x^{3} + 36 x^{3} - 72 x^{2} + 108 \cdot (2 x^{2}) + 108 x \cdot - 4 - 264 (2 x) - 264 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.11.11

将 $108$ 乘以 $2$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 (- 6 x^{4} + 12 x^{3} + 36 x^{3} - 72 x^{2} + 216 x^{2} + 108 x \cdot - 4 - 264 (2 x) - 264 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.11.12

将 $- 4$ 乘以 $108$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 (- 6 x^{4} + 12 x^{3} + 36 x^{3} - 72 x^{2} + 216 x^{2} - 432 x - 264 (2 x) - 264 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.11.13

将 $2$ 乘以 $- 264$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 (- 6 x^{4} + 12 x^{3} + 36 x^{3} - 72 x^{2} + 216 x^{2} - 432 x - 528 x - 264 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.11.14

将 $- 264$ 乘以 $- 4$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 (- 6 x^{4} + 12 x^{3} + 36 x^{3} - 72 x^{2} + 216 x^{2} - 432 x - 528 x + 1056)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.12

将 $12 x^{3}$ 和 $36 x^{3}$ 相加。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 (- 6 x^{4} + 48 x^{3} - 72 x^{2} + 216 x^{2} - 432 x - 528 x + 1056)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.13

将 $- 72 x^{2}$ 和 $216 x^{2}$ 相加。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 (- 6 x^{4} + 48 x^{3} + 144 x^{2} - 432 x - 528 x + 1056)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.14

从 $- 432 x$ 中减去 $528 x$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 (- 6 x^{4} + 48 x^{3} + 144 x^{2} - 960 x + 1056)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.15

运用分配律。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 4 (- 6 x^{4}) + 4 (48 x^{3}) + 4 (144 x^{2}) + 4 (- 960 x) + 4 \cdot 1056}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.16

化简。

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解题步骤 4.14.3.1.16.1

将 $- 6$ 乘以 $4$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 - 24 x^{4} + 4 (48 x^{3}) + 4 (144 x^{2}) + 4 (- 960 x) + 4 \cdot 1056}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.16.2

将 $48$ 乘以 $4$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 - 24 x^{4} + 192 x^{3} + 4 (144 x^{2}) + 4 (- 960 x) + 4 \cdot 1056}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.16.3

将 $144$ 乘以 $4$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 - 24 x^{4} + 192 x^{3} + 576 x^{2} + 4 (- 960 x) + 4 \cdot 1056}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.16.4

将 $- 960$ 乘以 $4$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 - 24 x^{4} + 192 x^{3} + 576 x^{2} - 3840 x + 4 \cdot 1056}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.1.16.5

将 $4$ 乘以 $1056$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 - 24 x^{4} + 192 x^{3} + 576 x^{2} - 3840 x + 4224}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.2

从 $12 x^{4}$ 中减去 $24 x^{4}$ 。

$f^{4} (x) = \frac{- 12 x^{4} - 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 192 x^{3} + 576 x^{2} - 3840 x + 4224}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.3

将 $- 96 x^{3}$ 和 $192 x^{3}$ 相加。

$f^{4} (x) = \frac{- 12 x^{4} + 96 x^{3} + 288 x^{2} - 384 x - 2880 + 576 x^{2} - 3840 x + 4224}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.4

将 $288 x^{2}$ 和 $576 x^{2}$ 相加。

$f^{4} (x) = \frac{- 12 x^{4} + 96 x^{3} + 864 x^{2} - 384 x - 2880 - 3840 x + 4224}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.5

从 $- 384 x$ 中减去 $3840 x$ 。

$f^{4} (x) = \frac{- 12 x^{4} + 96 x^{3} + 864 x^{2} - 4224 x - 2880 + 4224}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.3.6

将 $- 2880$ 和 $4224$ 相加。

$f^{4} (x) = \frac{- 12 x^{4} + 96 x^{3} + 864 x^{2} - 4224 x + 1344}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.4

从 $- 12 x^{4} + 96 x^{3} + 864 x^{2} - 4224 x + 1344$ 中分解出因数 $12$ 。

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解题步骤 4.14.4.1

从 $- 12 x^{4}$ 中分解出因数 $12$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 (- x^{4}) + 96 x^{3} + 864 x^{2} - 4224 x + 1344}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.4.2

从 $96 x^{3}$ 中分解出因数 $12$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 (- x^{4}) + 12 (8 x^{3}) + 864 x^{2} - 4224 x + 1344}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.4.3

从 $864 x^{2}$ 中分解出因数 $12$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 (- x^{4}) + 12 (8 x^{3}) + 12 (72 x^{2}) - 4224 x + 1344}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.4.4

从 $- 4224 x$ 中分解出因数 $12$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 (- x^{4}) + 12 (8 x^{3}) + 12 (72 x^{2}) + 12 (- 352 x) + 1344}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.4.5

从 $1344$ 中分解出因数 $12$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 (- x^{4}) + 12 (8 x^{3}) + 12 (72 x^{2}) + 12 (- 352 x) + 12 (112)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.4.6

从 $12 (- x^{4}) + 12 (8 x^{3})$ 中分解出因数 $12$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 (- x^{4} + 8 x^{3}) + 12 (72 x^{2}) + 12 (- 352 x) + 12 (112)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.4.7

从 $12 (- x^{4} + 8 x^{3}) + 12 (72 x^{2})$ 中分解出因数 $12$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 (- x^{4} + 8 x^{3} + 72 x^{2}) + 12 (- 352 x) + 12 (112)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.4.8

从 $12 (- x^{4} + 8 x^{3} + 72 x^{2}) + 12 (- 352 x)$ 中分解出因数 $12$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 (- x^{4} + 8 x^{3} + 72 x^{2} - 352 x) + 12 (112)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.4.9

从 $12 (- x^{4} + 8 x^{3} + 72 x^{2} - 352 x) + 12 (112)$ 中分解出因数 $12$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 (- x^{4} + 8 x^{3} + 72 x^{2} - 352 x + 112)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.5

从 $- x^{4}$ 中分解出因数 $- 1$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 (- (x^{4}) + 8 x^{3} + 72 x^{2} - 352 x + 112)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.6

从 $8 x^{3}$ 中分解出因数 $- 1$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 (- (x^{4}) - (- 8 x^{3}) + 72 x^{2} - 352 x + 112)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.7

从 $- (x^{4}) - (- 8 x^{3})$ 中分解出因数 $- 1$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 (- (x^{4} - 8 x^{3}) + 72 x^{2} - 352 x + 112)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.8

从 $72 x^{2}$ 中分解出因数 $- 1$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 (- (x^{4} - 8 x^{3}) - (- 72 x^{2}) - 352 x + 112)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.9

从 $- (x^{4} - 8 x^{3}) - (- 72 x^{2})$ 中分解出因数 $- 1$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 (- (x^{4} - 8 x^{3} - 72 x^{2}) - 352 x + 112)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.10

从 $- 352 x$ 中分解出因数 $- 1$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 (- (x^{4} - 8 x^{3} - 72 x^{2}) - (352 x) + 112)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.11

从 $- (x^{4} - 8 x^{3} - 72 x^{2}) - (352 x)$ 中分解出因数 $- 1$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 (- (x^{4} - 8 x^{3} - 72 x^{2} + 352 x) + 112)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.12

将 $112$ 重写为 $- 1 (- 112)$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 (- (x^{4} - 8 x^{3} - 72 x^{2} + 352 x) - 1 \cdot - 112)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.13

从 $- (x^{4} - 8 x^{3} - 72 x^{2} + 352 x) - 1 (- 112)$ 中分解出因数 $- 1$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 (- (x^{4} - 8 x^{3} - 72 x^{2} + 352 x - 112))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.14

将 $- (x^{4} - 8 x^{3} - 72 x^{2} + 352 x - 112)$ 重写为 $- 1 (x^{4} - 8 x^{3} - 72 x^{2} + 352 x - 112)$ 。

$f^{4} (x) = \frac{12 (- 1 (x^{4} - 8 x^{3} - 72 x^{2} + 352 x - 112))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 4.14.15

将负号移到分数的前面。

$f^{4} (x) = - \frac{12 (x^{4} - 8 x^{3} - 72 x^{2} + 352 x - 112)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

解题步骤 5

$f (x)$ 对于 $x$ 的四阶导数是 $- \frac{12 (x^{4} - 8 x^{3} - 72 x^{2} + 352 x - 112)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$ 。

$- \frac{12 (x^{4} - 8 x^{3} - 72 x^{2} + 352 x - 112)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{4}}$

微积分学 示例

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