微积分学示例

$f (x) = \cos (3 x) \cdot \cos (3 x)$

解题步骤 1

对 $\cos (3 x)$ 进行 $1$ 次方运算。

$\frac{d}{d x} [\cos^{1} (3 x) \cdot \cos (3 x)]$

解题步骤 2

对 $\cos (3 x)$ 进行 $1$ 次方运算。

$\frac{d}{d x} [\cos^{1} (3 x) \cdot \cos^{1} (3 x)]$

解题步骤 3

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$\frac{d}{d x} [{\cos (3 x)}^{1 + 1}]$

解题步骤 4

将 $1$ 和 $1$ 相加。

$\frac{d}{d x} [\cos^{2} (3 x)]$

解题步骤 5

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 $g (x) = \cos (3 x)$ 。

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解题步骤 5.1

要使用链式法则，请将 $u_{1}$ 设为 $\cos (3 x)$ 。

$\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{2}] \frac{d}{d x} [\cos (3 x)]$

解题步骤 5.2

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 $n = 2$ 。

$2 u_{1} \frac{d}{d x} [\cos (3 x)]$

解题步骤 5.3

使用 $\cos (3 x)$ 替换所有出现的 $u_{1}$ 。

$2 \cos (3 x) \frac{d}{d x} [\cos (3 x)]$

解题步骤 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 $f (x) = \cos (x)$ 且 $g (x) = 3 x$ 。

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解题步骤 6.1

要使用链式法则，请将 $u_{2}$ 设为 $3 x$ 。

$2 \cos (3 x) (\frac{d}{d u_{2}} [\cos (u_{2})] \frac{d}{d x} [3 x])$

解题步骤 6.2

$\cos (u_{2})$ 对 $u_{2}$ 的导数为 $- \sin (u_{2})$ 。

$2 \cos (3 x) (- \sin (u_{2}) \frac{d}{d x} [3 x])$

解题步骤 6.3

使用 $3 x$ 替换所有出现的 $u_{2}$ 。

$2 \cos (3 x) (- \sin (3 x) \frac{d}{d x} [3 x])$

解题步骤 7

求微分。

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解题步骤 7.1

将 $- 1$ 乘以 $2$ 。

$- 2 \cos (3 x) (\sin (3 x) \frac{d}{d x} [3 x])$

解题步骤 7.2

因为 $3$ 对于 $x$ 是常数，所以 $3 x$ 对 $x$ 的导数是 $3 \frac{d}{d x} [x]$ 。

$- 2 \cos (3 x) \sin (3 x) (3 \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 7.3

将 $3$ 乘以 $- 2$ 。

$- 6 \cos (3 x) \sin (3 x) \frac{d}{d x} [x]$

解题步骤 7.4

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 $n = 1$ 。

$- 6 \cos (3 x) \sin (3 x) \cdot 1$

解题步骤 7.5

将 $- 6$ 乘以 $1$ 。

$- 6 \cos (3 x) \sin (3 x)$

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