微积分学示例

$f (x) = 3 x \sqrt{2 - x^{2}} - \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

解题步骤 1

根据加法法则， $3 x \sqrt{2 - x^{2}} - \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ 对 $x$ 的导数是 $\frac{d}{d x} [3 x \sqrt{2 - x^{2}}] + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$ 。

$\frac{d}{d x} [3 x \sqrt{2 - x^{2}}] + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2

计算 $\frac{d}{d x} [3 x \sqrt{2 - x^{2}}]$ 。

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解题步骤 2.1

使用 $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ ，将 $\sqrt{2 - x^{2}}$ 重写成 ${(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ 。

$\frac{d}{d x} [3 x {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.2

因为 $3$ 对于 $x$ 是常数，所以 $3 x {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ 对 $x$ 的导数是 $3 \frac{d}{d x} [x {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}]$ 。

$3 \frac{d}{d x} [x {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.3

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 $g (x) = {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ 。

$3 (x \frac{d}{d x} [{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}] + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.4

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 $f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ 且 $g (x) = 2 - x^{2}$ 。

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解题步骤 2.4.1

要使用链式法则，请将 $u_{1}$ 设为 $2 - x^{2}$ 。

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

解题步骤 2.4.2

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 $n = \frac{1}{2}$ 。

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

解题步骤 2.4.3

使用 $2 - x^{2}$ 替换所有出现的 $u_{1}$ 。

$3 (x (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [2 - x^{2}]) + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.5

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

$3 (x (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} (\frac{d}{d x} [2] + \frac{d}{d x} [- x^{2}])) + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.6

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

$3 (x (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} (0 + \frac{d}{d x} [- x^{2}])) + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.7

因为 $- 1$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- x^{2}$ 对 $x$ 的导数是 $- \frac{d}{d x} [x^{2}]$ 。

$3 (x (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} (0 - \frac{d}{d x} [x^{2}])) + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.8

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 $n = 2$ 。

$3 (x (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} (0 - (2 x))) + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x]) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.9

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 $n = 1$ 。

$3 (x (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} (0 - (2 x))) + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.10

要将 $- 1$ 写成带有公分母的分数，请乘以 $\frac{2}{2}$ 。

$3 (x (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} (0 - (2 x))) + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.11

组合 $- 1$ 和 $\frac{2}{2}$ 。

$3 (x (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} (0 - (2 x))) + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.12

在公分母上合并分子。

$3 (x (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} (0 - (2 x))) + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.13

化简分子。

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解题步骤 2.13.1

将 $- 1$ 乘以 $2$ 。

$3 (x (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{\frac{1 - 2}{2}} (0 - (2 x))) + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.13.2

从 $1$ 中减去 $2$ 。

$3 (x (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{\frac{- 1}{2}} (0 - (2 x))) + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.14

将负号移到分数的前面。

$3 (x (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}} (0 - (2 x))) + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.15

将 $2$ 乘以 $- 1$ 。

$3 (x (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}} (0 - 2 x)) + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.16

从 $0$ 中减去 $2 x$ 。

$3 (x (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}} (- 2 x)) + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.17

组合 $\frac{1}{2}$ 和 ${(2 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}}$ 。

$3 (x (\frac{{(2 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}}}{2} (- 2 x)) + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.18

组合 $- 2$ 和 $\frac{{(2 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}}}{2}$ 。

$3 (x (\frac{- 2 {(2 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}}}{2} x) + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.19

组合 $\frac{- 2 {(2 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}}}{2}$ 和 $x$ 。

$3 (x \frac{- 2 {(2 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}} x}{2} + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.20

使用负指数规则 $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ 将 ${(2 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}}$ 移动到分母。

$3 (x \frac{- 2 x}{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.21

从 $- 2 x$ 中分解出因数 $2$ 。

$3 (x \frac{2 (- x)}{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.22

约去公因数。

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解题步骤 2.22.1

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

$3 (x \frac{2 (- x)}{2 ({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})} + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.22.2

约去公因数。

$3 (x \frac{2 (- x)}{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.22.3

重写表达式。

$3 (x \frac{- x}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.23

将负号移到分数的前面。

$3 (x (- \frac{x}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}) + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.24

组合 $x$ 和 $\frac{x}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ 。

$3 (- \frac{x \cdot x}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.25

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

$3 (- \frac{x^{1} x}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.26

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

$3 (- \frac{x^{1} x^{1}}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.27

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$3 (- \frac{x^{1 + 1}}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.28

将 $1$ 和 $1$ 相加。

$3 (- \frac{x^{2}}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 1) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.29

将 ${(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ 乘以 $1$ 。

$3 (- \frac{x^{2}}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.30

要将 ${(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ 写成带有公分母的分数，请乘以 $\frac{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ 。

$3 (- \frac{x^{2}}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + \frac{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}) + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.31

在公分母上合并分子。

$3 \frac{- x^{2} + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.32

通过指数相加将 ${(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ 乘以 ${(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ 。

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解题步骤 2.32.1

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$3 \frac{- x^{2} + {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2} + \frac{1}{2}}}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.32.2

在公分母上合并分子。

$3 \frac{- x^{2} + {(2 - x^{2})}^{\frac{1 + 1}{2}}}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.32.3

将 $1$ 和 $1$ 相加。

$3 \frac{- x^{2} + {(2 - x^{2})}^{\frac{2}{2}}}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.32.4

用 $2$ 除以 $2$ 。

$3 \frac{- x^{2} + {(2 - x^{2})}^{1}}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.33

化简 ${(2 - x^{2})}^{1}$ 。

$3 \frac{- x^{2} + 2 - x^{2}}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.34

从 $- x^{2}$ 中减去 $x^{2}$ 。

$3 \frac{- 2 x^{2} + 2}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 2.35

组合 $3$ 和 $\frac{- 2 x^{2} + 2}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 3

计算 $\frac{d}{d x} [- \frac{3 (x^{2})}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$ 。

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解题步骤 3.1

因为 $- 3$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- \frac{3 x^{2}}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ 对 $x$ 的导数是 $- 3 \frac{d}{d x} [\frac{x^{2}}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{d}{d x} [\frac{x^{2}}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}]$

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 $f (x) = x^{2}$ 且 $g (x) = {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x^{2}] - x^{2} \frac{d}{d x} [{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}]}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 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 $n = 2$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (2 x) - x^{2} \frac{d}{d x} [{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}]}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.4

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 $f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ 且 $g (x) = 2 - x^{2}$ 。

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解题步骤 3.4.1

要使用链式法则，请将 $u_{2}$ 设为 $2 - x^{2}$ 。

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

解题步骤 3.4.2

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

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

解题步骤 3.4.3

使用 $2 - x^{2}$ 替换所有出现的 $u_{2}$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (2 x) - x^{2} (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [2 - x^{2}])}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.5

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

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (2 x) - x^{2} (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} (\frac{d}{d x} [2] + \frac{d}{d x} [- x^{2}]))}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.6

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

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (2 x) - x^{2} (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} (0 + \frac{d}{d x} [- x^{2}]))}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.7

因为 $- 1$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- x^{2}$ 对 $x$ 的导数是 $- \frac{d}{d x} [x^{2}]$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (2 x) - x^{2} (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} (0 - \frac{d}{d x} [x^{2}]))}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 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 $n = 2$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} (2 x) - x^{2} (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} (0 - (2 x)))}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.9

将 $2$ 移到 ${(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ 的左侧。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 \cdot {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - x^{2} (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} (0 - (2 x)))}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.10

要将 $- 1$ 写成带有公分母的分数，请乘以 $\frac{2}{2}$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - x^{2} (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} (0 - (2 x)))}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.11

组合 $- 1$ 和 $\frac{2}{2}$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - x^{2} (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} (0 - (2 x)))}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.12

在公分母上合并分子。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - x^{2} (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} (0 - (2 x)))}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.13

化简分子。

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解题步骤 3.13.1

将 $- 1$ 乘以 $2$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - x^{2} (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{\frac{1 - 2}{2}} (0 - (2 x)))}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.13.2

从 $1$ 中减去 $2$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - x^{2} (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{\frac{- 1}{2}} (0 - (2 x)))}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.14

将负号移到分数的前面。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - x^{2} (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}} (0 - (2 x)))}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.15

将 $2$ 乘以 $- 1$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - x^{2} (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}} (0 - 2 x))}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.16

从 $0$ 中减去 $2 x$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - x^{2} (\frac{1}{2} {(2 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}} (- 2 x))}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.17

组合 $\frac{1}{2}$ 和 ${(2 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}}$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - x^{2} (\frac{{(2 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}}}{2} (- 2 x))}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.18

组合 $- 2$ 和 $\frac{{(2 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}}}{2}$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - x^{2} (\frac{- 2 {(2 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}}}{2} x)}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.19

组合 $\frac{- 2 {(2 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}}}{2}$ 和 $x$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - x^{2} \frac{- 2 {(2 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}} x}{2}}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.20

使用负指数规则 $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ 将 ${(2 - x^{2})}^{- \frac{1}{2}}$ 移动到分母。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - x^{2} \frac{- 2 x}{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.21

从 $- 2 x$ 中分解出因数 $2$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - x^{2} \frac{2 (- x)}{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.22

约去公因数。

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解题步骤 3.22.1

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

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - x^{2} \frac{2 (- x)}{2 ({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.22.2

约去公因数。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - x^{2} \frac{2 (- x)}{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.22.3

重写表达式。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - x^{2} \frac{- x}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.23

将负号移到分数的前面。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - x^{2} (- \frac{x}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}})}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.24

将 $- 1$ 乘以 $- 1$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x + 1 x^{2} \frac{x}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.25

将 $x^{2}$ 乘以 $1$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x + x^{2} \frac{x}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.26

组合 $x^{2}$ 和 $\frac{x}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x + \frac{x^{2} x}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.27

通过指数相加将 $x^{2}$ 乘以 $x$ 。

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解题步骤 3.27.1

将 $x^{2}$ 乘以 $x$ 。

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解题步骤 3.27.1.1

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x + \frac{x^{2} x^{1}}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.27.1.2

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x + \frac{x^{2 + 1}}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.27.2

将 $2$ 和 $1$ 相加。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 {(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}} x + \frac{x^{3}}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.28

将 $2$ 和 $- x^{2}$ 重新排序。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 x {(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}} + \frac{x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}}}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.29

要将 $2 x {(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}$ 写成带有公分母的分数，请乘以 $\frac{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}}$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{\frac{2 x {(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}} {(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}} + \frac{x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}}}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.30

在公分母上合并分子。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{\frac{2 x {(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}} {(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}} + x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}}}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.31

通过指数相加将 ${(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}$ 乘以 ${(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}$ 。

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解题步骤 3.31.1

移动 ${(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{\frac{2 x ({(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}} {(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}) + x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}}}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.31.2

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{\frac{2 x {(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2} + \frac{1}{2}} + x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}}}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.31.3

在公分母上合并分子。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{\frac{2 x {(- x^{2} + 2)}^{\frac{1 + 1}{2}} + x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}}}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.31.4

将 $1$ 和 $1$ 相加。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{\frac{2 x {(- x^{2} + 2)}^{\frac{2}{2}} + x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}}}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.31.5

用 $2$ 除以 $2$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{\frac{2 x {(- x^{2} + 2)}^{1} + x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}}}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.32

化简 $2 x {(- x^{2} + 2)}^{1}$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{\frac{2 x (- x^{2} + 2) + x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}}}{{({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 3.33

将 ${({(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}$ 中的指数相乘。

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解题步骤 3.33.1

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

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{\frac{2 x (- x^{2} + 2) + x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}}}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2} \cdot 2}}$

解题步骤 3.33.2

约去 $2$ 的公因数。

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解题步骤 3.33.2.1

约去公因数。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{\frac{2 x (- x^{2} + 2) + x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}}}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2} \cdot 2}}$

解题步骤 3.33.2.2

重写表达式。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{\frac{2 x (- x^{2} + 2) + x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}}}{{(2 - x^{2})}^{1}}$

解题步骤 3.34

化简。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{\frac{2 x (- x^{2} + 2) + x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}}}{2 - x^{2}}$

解题步骤 3.35

将 $\frac{\frac{2 x (- x^{2} + 2) + x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}}}{2 - x^{2}}$ 重写为乘积形式。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 (\frac{2 x (- x^{2} + 2) + x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{1}{2 - x^{2}})$

解题步骤 3.36

将 $\frac{2 x (- x^{2} + 2) + x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}}$ 乘以 $\frac{1}{2 - x^{2}}$ 。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 x (- x^{2} + 2) + x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}} (2 - x^{2})}$

解题步骤 3.37

重新排序项。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 x (- x^{2} + 2) + x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}} (- x^{2} + 2)}$

解题步骤 3.38

通过指数相加将 ${(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}$ 乘以 $- x^{2} + 2$ 。

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解题步骤 3.38.1

将 ${(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}$ 乘以 $- x^{2} + 2$ 。

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解题步骤 3.38.1.1

对 $- x^{2} + 2$ 进行 $1$ 次方运算。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 x (- x^{2} + 2) + x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}} {(- x^{2} + 2)}^{1}}$

解题步骤 3.38.1.2

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 x (- x^{2} + 2) + x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2} + 1}}$

解题步骤 3.38.2

将 $1$ 写成具有公分母的分数。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 x (- x^{2} + 2) + x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2} + \frac{2}{2}}}$

解题步骤 3.38.3

在公分母上合并分子。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 x (- x^{2} + 2) + x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1 + 2}{2}}}$

解题步骤 3.38.4

将 $1$ 和 $2$ 相加。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - 3 \frac{2 x (- x^{2} + 2) + x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 3.39

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

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} + \frac{- 3 (2 x (- x^{2} + 2) + x^{3})}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 3.40

将负号移到分数的前面。

$\frac{3 (- 2 x^{2} + 2)}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - \frac{3 (2 x (- x^{2} + 2) + x^{3})}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4

化简。

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解题步骤 4.1

运用分配律。

$\frac{3 (- 2 x^{2}) + 3 \cdot 2}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - \frac{3 (2 x (- x^{2} + 2) + x^{3})}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.2

运用分配律。

$\frac{3 (- 2 x^{2}) + 3 \cdot 2}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - \frac{3 (2 x (- x^{2}) + 2 x \cdot 2 + x^{3})}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.3

运用分配律。

$\frac{3 (- 2 x^{2}) + 3 \cdot 2}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - \frac{3 (2 x (- x^{2})) + 3 (2 x \cdot 2) + 3 x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.4

合并项。

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解题步骤 4.4.1

将 $- 2$ 乘以 $3$ 。

$\frac{- 6 x^{2} + 3 \cdot 2}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - \frac{3 (2 x (- x^{2})) + 3 (2 x \cdot 2) + 3 x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.4.2

将 $3$ 乘以 $2$ 。

$\frac{- 6 x^{2} + 6}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - \frac{3 (2 x (- x^{2})) + 3 (2 x \cdot 2) + 3 x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.4.3

将 $- 1$ 乘以 $2$ 。

$\frac{- 6 x^{2} + 6}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - \frac{3 (- 2 x \cdot x^{2}) + 3 (2 x \cdot 2) + 3 x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.4.4

通过指数相加将 $x$ 乘以 $x^{2}$ 。

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解题步骤 4.4.4.1

移动 $x^{2}$ 。

$\frac{- 6 x^{2} + 6}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - \frac{3 (- 2 (x^{2} x)) + 3 (2 x \cdot 2) + 3 x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.4.4.2

将 $x^{2}$ 乘以 $x$ 。

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解题步骤 4.4.4.2.1

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

$\frac{- 6 x^{2} + 6}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - \frac{3 (- 2 (x^{2} x^{1})) + 3 (2 x \cdot 2) + 3 x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.4.4.2.2

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$\frac{- 6 x^{2} + 6}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - \frac{3 (- 2 x^{2 + 1}) + 3 (2 x \cdot 2) + 3 x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.4.4.3

将 $2$ 和 $1$ 相加。

$\frac{- 6 x^{2} + 6}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - \frac{3 (- 2 x^{3}) + 3 (2 x \cdot 2) + 3 x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.4.5

将 $- 2$ 乘以 $3$ 。

$\frac{- 6 x^{2} + 6}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - \frac{- 6 x^{3} + 3 (2 x \cdot 2) + 3 x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.4.6

将 $2$ 乘以 $2$ 。

$\frac{- 6 x^{2} + 6}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - \frac{- 6 x^{3} + 3 (4 x) + 3 x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.4.7

将 $4$ 乘以 $3$ 。

$\frac{- 6 x^{2} + 6}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - \frac{- 6 x^{3} + 12 x + 3 x^{3}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.4.8

将 $- 6 x^{3}$ 和 $3 x^{3}$ 相加。

$\frac{- 6 x^{2} + 6}{{(2 - x^{2})}^{\frac{1}{2}}} - \frac{- 3 x^{3} + 12 x}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.4.9

重新排序项。

$\frac{- 6 x^{2} + 6}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}} - \frac{- 3 x^{3} + 12 x}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.4.10

要将 $\frac{- 6 x^{2} + 6}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}}$ 写成带有公分母的分数，请乘以 $\frac{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{2}{2}}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{2}{2}}}$ 。

$\frac{- 6 x^{2} + 6}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{2}{2}}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{2}{2}}} - \frac{- 3 x^{3} + 12 x}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.4.11

通过与 $1$ 的合适因数相乘，将每一个表达式写成具有公分母 ${(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}$ 的形式。

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解题步骤 4.4.11.1

将 $\frac{- 6 x^{2} + 6}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}}$ 乘以 $\frac{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{2}{2}}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{2}{2}}}$ 。

$\frac{(- 6 x^{2} + 6) {(- x^{2} + 2)}^{\frac{2}{2}}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}} {(- x^{2} + 2)}^{\frac{2}{2}}} - \frac{- 3 x^{3} + 12 x}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.4.11.2

通过指数相加将 ${(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2}}$ 乘以 ${(- x^{2} + 2)}^{\frac{2}{2}}$ 。

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解题步骤 4.4.11.2.1

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$\frac{(- 6 x^{2} + 6) {(- x^{2} + 2)}^{\frac{2}{2}}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1}{2} + \frac{2}{2}}} - \frac{- 3 x^{3} + 12 x}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.4.11.2.2

在公分母上合并分子。

$\frac{(- 6 x^{2} + 6) {(- x^{2} + 2)}^{\frac{2}{2}}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{1 + 2}{2}}} - \frac{- 3 x^{3} + 12 x}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.4.11.2.3

将 $1$ 和 $2$ 相加。

$\frac{(- 6 x^{2} + 6) {(- x^{2} + 2)}^{\frac{2}{2}}}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}} - \frac{- 3 x^{3} + 12 x}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.4.12

在公分母上合并分子。

$\frac{(- 6 x^{2} + 6) {(- x^{2} + 2)}^{\frac{2}{2}} - (- 3 x^{3} + 12 x)}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.4.13

约去 $2$ 的公因数。

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解题步骤 4.4.13.1

约去公因数。

$\frac{(- 6 x^{2} + 6) {(- x^{2} + 2)}^{\frac{2}{2}} - (- 3 x^{3} + 12 x)}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.4.13.2

重写表达式。

$\frac{(- 6 x^{2} + 6) {(- x^{2} + 2)}^{1} - (- 3 x^{3} + 12 x)}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.4.14

化简。

$\frac{(- 6 x^{2} + 6) (- x^{2} + 2) - (- 3 x^{3} + 12 x)}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.5

化简分子。

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解题步骤 4.5.1

使用 FOIL 方法展开 $(- 6 x^{2} + 6) (- x^{2} + 2)$ 。

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解题步骤 4.5.1.1

运用分配律。

$\frac{- 6 x^{2} (- x^{2} + 2) + 6 (- x^{2} + 2) - (- 3 x^{3} + 12 x)}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.5.1.2

运用分配律。

$\frac{- 6 x^{2} (- x^{2}) - 6 x^{2} \cdot 2 + 6 (- x^{2} + 2) - (- 3 x^{3} + 12 x)}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.5.1.3

运用分配律。

$\frac{- 6 x^{2} (- x^{2}) - 6 x^{2} \cdot 2 + 6 (- x^{2}) + 6 \cdot 2 - (- 3 x^{3} + 12 x)}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.5.2

化简并合并同类项。

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解题步骤 4.5.2.1

化简每一项。

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解题步骤 4.5.2.1.1

使用乘法的交换性质重写。

$\frac{- 6 \cdot - 1 x^{2} x^{2} - 6 x^{2} \cdot 2 + 6 (- x^{2}) + 6 \cdot 2 - (- 3 x^{3} + 12 x)}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.5.2.1.2

通过指数相加将 $x^{2}$ 乘以 $x^{2}$ 。

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解题步骤 4.5.2.1.2.1

移动 $x^{2}$ 。

$\frac{- 6 \cdot - 1 (x^{2} x^{2}) - 6 x^{2} \cdot 2 + 6 (- x^{2}) + 6 \cdot 2 - (- 3 x^{3} + 12 x)}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.5.2.1.2.2

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$\frac{- 6 \cdot - 1 x^{2 + 2} - 6 x^{2} \cdot 2 + 6 (- x^{2}) + 6 \cdot 2 - (- 3 x^{3} + 12 x)}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.5.2.1.2.3

将 $2$ 和 $2$ 相加。

$\frac{- 6 \cdot - 1 x^{4} - 6 x^{2} \cdot 2 + 6 (- x^{2}) + 6 \cdot 2 - (- 3 x^{3} + 12 x)}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.5.2.1.3

将 $- 6$ 乘以 $- 1$ 。

$\frac{6 x^{4} - 6 x^{2} \cdot 2 + 6 (- x^{2}) + 6 \cdot 2 - (- 3 x^{3} + 12 x)}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.5.2.1.4

将 $2$ 乘以 $- 6$ 。

$\frac{6 x^{4} - 12 x^{2} + 6 (- x^{2}) + 6 \cdot 2 - (- 3 x^{3} + 12 x)}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.5.2.1.5

将 $- 1$ 乘以 $6$ 。

$\frac{6 x^{4} - 12 x^{2} - 6 x^{2} + 6 \cdot 2 - (- 3 x^{3} + 12 x)}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.5.2.1.6

将 $6$ 乘以 $2$ 。

$\frac{6 x^{4} - 12 x^{2} - 6 x^{2} + 12 - (- 3 x^{3} + 12 x)}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.5.2.2

从 $- 12 x^{2}$ 中减去 $6 x^{2}$ 。

$\frac{6 x^{4} - 18 x^{2} + 12 - (- 3 x^{3} + 12 x)}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.5.3

运用分配律。

$\frac{6 x^{4} - 18 x^{2} + 12 - (- 3 x^{3}) - (12 x)}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.5.4

将 $- 3$ 乘以 $- 1$ 。

$\frac{6 x^{4} - 18 x^{2} + 12 + 3 x^{3} - (12 x)}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.5.5

将 $12$ 乘以 $- 1$ 。

$\frac{6 x^{4} - 18 x^{2} + 12 + 3 x^{3} - 12 x}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.5.6

重新排序项。

$\frac{6 x^{4} + 3 x^{3} - 18 x^{2} - 12 x + 12}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.5.7

从 $6 x^{4} + 3 x^{3} - 18 x^{2} - 12 x + 12$ 中分解出因数 $3$ 。

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解题步骤 4.5.7.1

从 $6 x^{4}$ 中分解出因数 $3$ 。

$\frac{3 (2 x^{4}) + 3 x^{3} - 18 x^{2} - 12 x + 12}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.5.7.2

从 $3 x^{3}$ 中分解出因数 $3$ 。

$\frac{3 (2 x^{4}) + 3 (x^{3}) - 18 x^{2} - 12 x + 12}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.5.7.3

从 $- 18 x^{2}$ 中分解出因数 $3$ 。

$\frac{3 (2 x^{4}) + 3 (x^{3}) + 3 (- 6 x^{2}) - 12 x + 12}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.5.7.4

从 $- 12 x$ 中分解出因数 $3$ 。

$\frac{3 (2 x^{4}) + 3 (x^{3}) + 3 (- 6 x^{2}) + 3 (- 4 x) + 12}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 4.5.7.5

从 $12$ 中分解出因数 $3$ 。

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

解题步骤 4.5.7.6

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

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

解题步骤 4.5.7.7

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

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

解题步骤 4.5.7.8

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

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

解题步骤 4.5.7.9

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

$\frac{3 (2 x^{4} + x^{3} - 6 x^{2} - 4 x + 4)}{{(- x^{2} + 2)}^{\frac{3}{2}}}$

微积分学 示例

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