输入问题...
微积分学 示例
解题步骤 1
将 书写为一个函数。
解题步骤 2
解题步骤 2.1
使用 ,将 重写成 。
解题步骤 2.2
使用链式法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 且 。
解题步骤 2.2.1
要使用链式法则,请将 设为 。
解题步骤 2.2.2
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 2.2.3
使用 替换所有出现的 。
解题步骤 2.3
要将 写成带有公分母的分数,请乘以 。
解题步骤 2.4
组合 和 。
解题步骤 2.5
在公分母上合并分子。
解题步骤 2.6
化简分子。
解题步骤 2.6.1
将 乘以 。
解题步骤 2.6.2
从 中减去 。
解题步骤 2.7
合并分数。
解题步骤 2.7.1
将负号移到分数的前面。
解题步骤 2.7.2
组合 和 。
解题步骤 2.7.3
使用负指数规则 将 移动到分母。
解题步骤 2.8
根据加法法则, 对 的导数是 。
解题步骤 2.9
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 2.10
因为 对于 是常数,所以 对 的导数是 。
解题步骤 2.11
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 2.12
将 乘以 。
解题步骤 2.13
因为 对于 是常数,所以 对 的导数为 。
解题步骤 2.14
将 和 相加。
解题步骤 2.15
化简。
解题步骤 2.15.1
重新排序 的因式。
解题步骤 2.15.2
将 乘以 。
解题步骤 3
解题步骤 3.1
因为 对于 是常数,所以 对 的导数是 。
解题步骤 3.2
使用除法定则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 且 。
解题步骤 3.3
将 中的指数相乘。
解题步骤 3.3.1
运用幂法则并将指数相乘,。
解题步骤 3.3.2
约去 的公因数。
解题步骤 3.3.2.1
约去公因数。
解题步骤 3.3.2.2
重写表达式。
解题步骤 3.4
化简。
解题步骤 3.5
求微分。
解题步骤 3.5.1
根据加法法则, 对 的导数是 。
解题步骤 3.5.2
因为 对于 是常数,所以 对 的导数是 。
解题步骤 3.5.3
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 3.5.4
将 乘以 。
解题步骤 3.5.5
因为 对于 是常数,所以 对 的导数为 。
解题步骤 3.5.6
化简表达式。
解题步骤 3.5.6.1
将 和 相加。
解题步骤 3.5.6.2
将 移到 的左侧。
解题步骤 3.6
使用链式法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 且 。
解题步骤 3.6.1
要使用链式法则,请将 设为 。
解题步骤 3.6.2
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 3.6.3
使用 替换所有出现的 。
解题步骤 3.7
要将 写成带有公分母的分数,请乘以 。
解题步骤 3.8
组合 和 。
解题步骤 3.9
在公分母上合并分子。
解题步骤 3.10
化简分子。
解题步骤 3.10.1
将 乘以 。
解题步骤 3.10.2
从 中减去 。
解题步骤 3.11
合并分数。
解题步骤 3.11.1
将负号移到分数的前面。
解题步骤 3.11.2
组合 和 。
解题步骤 3.11.3
使用负指数规则 将 移动到分母。
解题步骤 3.12
根据加法法则, 对 的导数是 。
解题步骤 3.13
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 3.14
因为 对于 是常数,所以 对 的导数是 。
解题步骤 3.15
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 3.16
将 乘以 。
解题步骤 3.17
因为 对于 是常数,所以 对 的导数为 。
解题步骤 3.18
将 和 相加。
解题步骤 3.19
对 进行 次方运算。
解题步骤 3.20
对 进行 次方运算。
解题步骤 3.21
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 3.22
将 和 相加。
解题步骤 3.23
组合 和 。
解题步骤 3.24
要将 写成带有公分母的分数,请乘以 。
解题步骤 3.25
组合 和 。
解题步骤 3.26
在公分母上合并分子。
解题步骤 3.27
将 乘以 。
解题步骤 3.28
通过指数相加将 乘以 。
解题步骤 3.28.1
移动 。
解题步骤 3.28.2
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 3.28.3
在公分母上合并分子。
解题步骤 3.28.4
将 和 相加。
解题步骤 3.28.5
用 除以 。
解题步骤 3.29
化简 。
解题步骤 3.30
将 重写为乘积形式。
解题步骤 3.31
将 乘以 。
解题步骤 3.32
对 进行 次方运算。
解题步骤 3.33
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 3.34
化简表达式。
解题步骤 3.34.1
将 写成具有公分母的分数。
解题步骤 3.34.2
在公分母上合并分子。
解题步骤 3.34.3
将 和 相加。
解题步骤 3.35
将 乘以 。
解题步骤 3.36
将 乘以 。
解题步骤 3.37
化简。
解题步骤 3.37.1
运用分配律。
解题步骤 3.37.2
运用分配律。
解题步骤 3.37.3
化简分子。
解题步骤 3.37.3.1
化简每一项。
解题步骤 3.37.3.1.1
通过指数相加将 乘以 。
解题步骤 3.37.3.1.1.1
移动 。
解题步骤 3.37.3.1.1.2
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 3.37.3.1.1.3
将 和 相加。
解题步骤 3.37.3.1.2
通过指数相加将 乘以 。
解题步骤 3.37.3.1.2.1
移动 。
解题步骤 3.37.3.1.2.2
将 乘以 。
解题步骤 3.37.3.1.2.2.1
对 进行 次方运算。
解题步骤 3.37.3.1.2.2.2
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 3.37.3.1.2.3
将 和 相加。
解题步骤 3.37.3.1.3
将 乘以 。
解题步骤 3.37.3.1.4
将 乘以 。
解题步骤 3.37.3.1.5
将 重写为 。
解题步骤 3.37.3.1.6
使用 FOIL 方法展开 。
解题步骤 3.37.3.1.6.1
运用分配律。
解题步骤 3.37.3.1.6.2
运用分配律。
解题步骤 3.37.3.1.6.3
运用分配律。
解题步骤 3.37.3.1.7
化简并合并同类项。
解题步骤 3.37.3.1.7.1
化简每一项。
解题步骤 3.37.3.1.7.1.1
使用乘法的交换性质重写。
解题步骤 3.37.3.1.7.1.2
通过指数相加将 乘以 。
解题步骤 3.37.3.1.7.1.2.1
移动 。
解题步骤 3.37.3.1.7.1.2.2
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 3.37.3.1.7.1.2.3
将 和 相加。
解题步骤 3.37.3.1.7.1.3
将 乘以 。
解题步骤 3.37.3.1.7.1.4
将 乘以 。
解题步骤 3.37.3.1.7.1.5
将 乘以 。
解题步骤 3.37.3.1.7.1.6
将 乘以 。
解题步骤 3.37.3.1.7.2
从 中减去 。
解题步骤 3.37.3.1.8
运用分配律。
解题步骤 3.37.3.1.9
化简。
解题步骤 3.37.3.1.9.1
将 乘以 。
解题步骤 3.37.3.1.9.2
将 乘以 。
解题步骤 3.37.3.1.9.3
将 乘以 。
解题步骤 3.37.3.2
从 中减去 。
解题步骤 3.37.3.3
将 和 相加。
解题步骤 4
要求函数的极大值与极小值,请将导数设为等于 并求解。
解题步骤 5
解题步骤 5.1
求一阶导数。
解题步骤 5.1.1
使用 ,将 重写成 。
解题步骤 5.1.2
使用链式法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 且 。
解题步骤 5.1.2.1
要使用链式法则,请将 设为 。
解题步骤 5.1.2.2
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 5.1.2.3
使用 替换所有出现的 。
解题步骤 5.1.3
要将 写成带有公分母的分数,请乘以 。
解题步骤 5.1.4
组合 和 。
解题步骤 5.1.5
在公分母上合并分子。
解题步骤 5.1.6
化简分子。
解题步骤 5.1.6.1
将 乘以 。
解题步骤 5.1.6.2
从 中减去 。
解题步骤 5.1.7
合并分数。
解题步骤 5.1.7.1
将负号移到分数的前面。
解题步骤 5.1.7.2
组合 和 。
解题步骤 5.1.7.3
使用负指数规则 将 移动到分母。
解题步骤 5.1.8
根据加法法则, 对 的导数是 。
解题步骤 5.1.9
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 5.1.10
因为 对于 是常数,所以 对 的导数是 。
解题步骤 5.1.11
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 5.1.12
将 乘以 。
解题步骤 5.1.13
因为 对于 是常数,所以 对 的导数为 。
解题步骤 5.1.14
将 和 相加。
解题步骤 5.1.15
化简。
解题步骤 5.1.15.1
重新排序 的因式。
解题步骤 5.1.15.2
将 乘以 。
解题步骤 5.2
对 的一阶导数是 。
解题步骤 6
解题步骤 6.1
将一阶导数设为等于 。
解题步骤 6.2
将分子设为等于零。
解题步骤 6.3
求解 的方程。
解题步骤 6.3.1
在等式两边都加上 。
解题步骤 6.3.2
将 中的每一项除以 并化简。
解题步骤 6.3.2.1
将 中的每一项都除以 。
解题步骤 6.3.2.2
化简左边。
解题步骤 6.3.2.2.1
约去 的公因数。
解题步骤 6.3.2.2.1.1
约去公因数。
解题步骤 6.3.2.2.1.2
用 除以 。
解题步骤 6.3.3
取方程两边的指定根来消去方程左边的指数。
解题步骤 6.3.4
化简 。
解题步骤 6.3.4.1
将 重写为 。
解题步骤 6.3.4.2
将 乘以 。
解题步骤 6.3.4.3
合并和化简分母。
解题步骤 6.3.4.3.1
将 乘以 。
解题步骤 6.3.4.3.2
对 进行 次方运算。
解题步骤 6.3.4.3.3
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 6.3.4.3.4
将 和 相加。
解题步骤 6.3.4.3.5
将 重写为 。
解题步骤 6.3.4.3.5.1
使用 ,将 重写成 。
解题步骤 6.3.4.3.5.2
运用幂法则并将指数相乘,。
解题步骤 6.3.4.3.5.3
组合 和 。
解题步骤 6.3.4.3.5.4
约去 的公因数。
解题步骤 6.3.4.3.5.4.1
约去公因数。
解题步骤 6.3.4.3.5.4.2
重写表达式。
解题步骤 6.3.4.3.5.5
计算指数。
解题步骤 6.3.4.4
化简分子。
解题步骤 6.3.4.4.1
将 重写为 。
解题步骤 6.3.4.4.2
对 进行 次方运算。
解题步骤 6.3.4.4.3
将 重写为 。
解题步骤 6.3.4.4.3.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 6.3.4.4.3.2
将 重写为 。
解题步骤 6.3.4.4.4
从根式下提出各项。
解题步骤 6.3.4.4.5
合并指数。
解题步骤 6.3.4.4.5.1
使用根数乘积法则进行合并。
解题步骤 6.3.4.4.5.2
将 乘以 。
解题步骤 6.3.4.5
约去 和 的公因数。
解题步骤 6.3.4.5.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 6.3.4.5.2
约去公因数。
解题步骤 6.3.4.5.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 6.3.4.5.2.2
约去公因数。
解题步骤 6.3.4.5.2.3
重写表达式。
解题步骤 7
解题步骤 7.1
表达式的定义域是除使表达式无定义的值外的所有实数。在本例中,不存在使表达式无定义的实数。
解题步骤 8
要计算的驻点。
解题步骤 9
计算在 处的二阶导数。如果该二阶导数为正,那么这是一个极小值。如果为负,则为极大值。
解题步骤 10
解题步骤 10.1
化简分子。
解题步骤 10.1.1
对 运用乘积法则。
解题步骤 10.1.2
化简分子。
解题步骤 10.1.2.1
将 重写为 。
解题步骤 10.1.2.1.1
使用 ,将 重写成 。
解题步骤 10.1.2.1.2
运用幂法则并将指数相乘,。
解题步骤 10.1.2.1.3
组合 和 。
解题步骤 10.1.2.1.4
约去 和 的公因数。
解题步骤 10.1.2.1.4.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 10.1.2.1.4.2
约去公因数。
解题步骤 10.1.2.1.4.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 10.1.2.1.4.2.2
约去公因数。
解题步骤 10.1.2.1.4.2.3
重写表达式。
解题步骤 10.1.2.1.4.2.4
用 除以 。
解题步骤 10.1.2.2
对 进行 次方运算。
解题步骤 10.1.3
对 进行 次方运算。
解题步骤 10.1.4
约去 的公因数。
解题步骤 10.1.4.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 10.1.4.2
约去公因数。
解题步骤 10.1.4.3
重写表达式。
解题步骤 10.1.5
约去 和 的公因数。
解题步骤 10.1.5.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 10.1.5.2
约去公因数。
解题步骤 10.1.5.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 10.1.5.2.2
约去公因数。
解题步骤 10.1.5.2.3
重写表达式。
解题步骤 10.1.6
对 运用乘积法则。
解题步骤 10.1.7
将 重写为 。
解题步骤 10.1.7.1
使用 ,将 重写成 。
解题步骤 10.1.7.2
运用幂法则并将指数相乘,。
解题步骤 10.1.7.3
组合 和 。
解题步骤 10.1.7.4
约去 的公因数。
解题步骤 10.1.7.4.1
约去公因数。
解题步骤 10.1.7.4.2
重写表达式。
解题步骤 10.1.7.5
计算指数。
解题步骤 10.1.8
对 进行 次方运算。
解题步骤 10.1.9
约去 的公因数。
解题步骤 10.1.9.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 10.1.9.2
约去公因数。
解题步骤 10.1.9.3
重写表达式。
解题步骤 10.1.10
将 乘以 。
解题步骤 10.1.11
对 运用乘积法则。
解题步骤 10.1.12
化简分子。
解题步骤 10.1.12.1
将 重写为 。
解题步骤 10.1.12.2
对 进行 次方运算。
解题步骤 10.1.13
对 进行 次方运算。
解题步骤 10.1.14
约去 的公因数。
解题步骤 10.1.14.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 10.1.14.2
约去公因数。
解题步骤 10.1.14.3
重写表达式。
解题步骤 10.1.15
要将 写成带有公分母的分数,请乘以 。
解题步骤 10.1.16
组合 和 。
解题步骤 10.1.17
在公分母上合并分子。
解题步骤 10.1.18
化简分子。
解题步骤 10.1.18.1
将 乘以 。
解题步骤 10.1.18.2
从 中减去 。
解题步骤 10.1.19
要将 写成带有公分母的分数,请乘以 。
解题步骤 10.1.20
组合 和 。
解题步骤 10.1.21
在公分母上合并分子。
解题步骤 10.1.22
化简分子。
解题步骤 10.1.22.1
将 乘以 。
解题步骤 10.1.22.2
从 中减去 。
解题步骤 10.1.23
将负号移到分数的前面。
解题步骤 10.1.24
要将 写成带有公分母的分数,请乘以 。
解题步骤 10.1.25
组合 和 。
解题步骤 10.1.26
在公分母上合并分子。
解题步骤 10.1.27
将 乘以 。
解题步骤 10.2
化简分母。
解题步骤 10.2.1
化简每一项。
解题步骤 10.2.1.1
对 运用乘积法则。
解题步骤 10.2.1.2
化简分子。
解题步骤 10.2.1.2.1
将 重写为 。
解题步骤 10.2.1.2.2
对 进行 次方运算。
解题步骤 10.2.1.2.3
将 重写为 。
解题步骤 10.2.1.2.3.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 10.2.1.2.3.2
将 重写为 。
解题步骤 10.2.1.2.4
从根式下提出各项。
解题步骤 10.2.1.3
对 进行 次方运算。
解题步骤 10.2.1.4
约去 和 的公因数。
解题步骤 10.2.1.4.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 10.2.1.4.2
约去公因数。
解题步骤 10.2.1.4.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 10.2.1.4.2.2
约去公因数。
解题步骤 10.2.1.4.2.3
重写表达式。
解题步骤 10.2.1.5
组合 和 。
解题步骤 10.2.1.6
将负号移到分数的前面。
解题步骤 10.2.2
求公分母。
解题步骤 10.2.2.1
将 乘以 。
解题步骤 10.2.2.2
将 乘以 。
解题步骤 10.2.2.3
将 写成分母为 的分数。
解题步骤 10.2.2.4
将 乘以 。
解题步骤 10.2.2.5
将 乘以 。
解题步骤 10.2.2.6
将 乘以 。
解题步骤 10.2.3
在公分母上合并分子。
解题步骤 10.2.4
化简每一项。
解题步骤 10.2.4.1
将 乘以 。
解题步骤 10.2.4.2
将 乘以 。
解题步骤 10.2.5
从 中减去 。
解题步骤 10.2.6
对 运用乘积法则。
解题步骤 10.3
组合 和 。
解题步骤 10.4
将分子乘以分母的倒数。
解题步骤 10.5
乘以 。
解题步骤 10.5.1
将 乘以 。
解题步骤 10.5.2
将 乘以 。
解题步骤 10.6
使用负指数规则 将 移动到分子。
解题步骤 10.7
通过指数相加将 乘以 。
解题步骤 10.7.1
移动 。
解题步骤 10.7.2
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 10.7.3
要将 写成带有公分母的分数,请乘以 。
解题步骤 10.7.4
组合 和 。
解题步骤 10.7.5
在公分母上合并分子。
解题步骤 10.7.6
化简分子。
解题步骤 10.7.6.1
将 乘以 。
解题步骤 10.7.6.2
将 和 相加。
解题步骤 10.8
将 重写为 。
解题步骤 10.9
从 中分解出因数 。
解题步骤 10.10
从 中分解出因数 。
解题步骤 10.11
将负号移到分数的前面。
解题步骤 11
因为二阶导数的值为正数,所以 是一个极小值。这被称为二阶导数试验法。
是一个极小值
解题步骤 12
解题步骤 12.1
使用表达式中的 替换变量 。
解题步骤 12.2
化简结果。
解题步骤 12.2.1
对 运用乘积法则。
解题步骤 12.2.2
化简分子。
解题步骤 12.2.2.1
将 重写为 。
解题步骤 12.2.2.2
对 进行 次方运算。
解题步骤 12.2.2.3
将 重写为 。
解题步骤 12.2.2.3.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 12.2.2.3.2
将 重写为 。
解题步骤 12.2.2.4
从根式下提出各项。
解题步骤 12.2.3
化简项。
解题步骤 12.2.3.1
对 进行 次方运算。
解题步骤 12.2.3.2
约去 和 的公因数。
解题步骤 12.2.3.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 12.2.3.2.2
约去公因数。
解题步骤 12.2.3.2.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 12.2.3.2.2.2
约去公因数。
解题步骤 12.2.3.2.2.3
重写表达式。
解题步骤 12.2.3.3
组合 和 。
解题步骤 12.2.3.4
将负号移到分数的前面。
解题步骤 12.2.4
要将 写成带有公分母的分数,请乘以 。
解题步骤 12.2.5
通过与 的合适因数相乘,将每一个表达式写成具有公分母 的形式。
解题步骤 12.2.5.1
将 乘以 。
解题步骤 12.2.5.2
将 乘以 。
解题步骤 12.2.6
在公分母上合并分子。
解题步骤 12.2.7
要将 写成带有公分母的分数,请乘以 。
解题步骤 12.2.8
组合 和 。
解题步骤 12.2.9
在公分母上合并分子。
解题步骤 12.2.10
以因式分解的形式重写 。
解题步骤 12.2.10.1
将 乘以 。
解题步骤 12.2.10.2
将 乘以 。
解题步骤 12.2.10.3
从 中减去 。
解题步骤 12.2.11
将 重写为 。
解题步骤 12.2.12
化简分母。
解题步骤 12.2.12.1
将 重写为 。
解题步骤 12.2.12.1.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 12.2.12.1.2
将 重写为 。
解题步骤 12.2.12.2
从根式下提出各项。
解题步骤 12.2.13
将 乘以 。
解题步骤 12.2.14
合并和化简分母。
解题步骤 12.2.14.1
将 乘以 。
解题步骤 12.2.14.2
移动 。
解题步骤 12.2.14.3
对 进行 次方运算。
解题步骤 12.2.14.4
对 进行 次方运算。
解题步骤 12.2.14.5
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 12.2.14.6
将 和 相加。
解题步骤 12.2.14.7
将 重写为 。
解题步骤 12.2.14.7.1
使用 ,将 重写成 。
解题步骤 12.2.14.7.2
运用幂法则并将指数相乘,。
解题步骤 12.2.14.7.3
组合 和 。
解题步骤 12.2.14.7.4
约去 的公因数。
解题步骤 12.2.14.7.4.1
约去公因数。
解题步骤 12.2.14.7.4.2
重写表达式。
解题步骤 12.2.14.7.5
计算指数。
解题步骤 12.2.15
使用根数乘积法则进行合并。
解题步骤 12.2.16
将 乘以 。
解题步骤 12.2.17
最终答案为 。
解题步骤 13
这些是 的局部极值。
是一个局部最小值
解题步骤 14