微积分学示例

$2 x \sqrt{4 - x}$

解题步骤 1

将 $2 x \sqrt{4 - x}$ 书写为一个函数。

$f (x) = 2 x \sqrt{4 - x}$

解题步骤 2

求函数的一阶导数。

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解题步骤 2.1

使用常数相乘法则求微分。

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解题步骤 2.1.1

使用 $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ ，将 $\sqrt{4 - x}$ 重写成 ${(4 - x)}^{\frac{1}{2}}$ 。

$\frac{d}{d x} [2 x {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}]$

解题步骤 2.1.2

因为 $2$ 对于 $x$ 是常数，所以 $2 x {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}$ 对 $x$ 的导数是 $2 \frac{d}{d x} [x {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}]$ 。

$2 \frac{d}{d x} [x {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}]$

解题步骤 2.2

使用乘积法则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ 等于 $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ ，其中 $f (x) = x$ 且 $g (x) = {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}$ 。

$2 (x \frac{d}{d x} [{(4 - x)}^{\frac{1}{2}}] + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 2.3

使用链式法则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ 等于 $f' (g (x)) g' (x)$ ，其中 $f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ 且 $g (x) = 4 - x$ 。

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解题步骤 2.3.1

要使用链式法则，请将 $u$ 设为 $4 - x$ 。

$2 (x (\frac{d}{d u} [u^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d x} [4 - x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 2.3.2

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 $n = \frac{1}{2}$ 。

$2 (x (\frac{1}{2} u^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [4 - x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 2.3.3

使用 $4 - x$ 替换所有出现的 $u$ 。

$2 (x (\frac{1}{2} {(4 - x)}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [4 - x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 2.4

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

$2 (x (\frac{1}{2} {(4 - x)}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} \frac{d}{d x} [4 - x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 2.5

组合 $- 1$ 和 $\frac{2}{2}$ 。

$2 (x (\frac{1}{2} {(4 - x)}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [4 - x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 2.6

在公分母上合并分子。

$2 (x (\frac{1}{2} {(4 - x)}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [4 - x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 2.7

化简分子。

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解题步骤 2.7.1

将 $- 1$ 乘以 $2$ 。

$2 (x (\frac{1}{2} {(4 - x)}^{\frac{1 - 2}{2}} \frac{d}{d x} [4 - x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 2.7.2

从 $1$ 中减去 $2$ 。

$2 (x (\frac{1}{2} {(4 - x)}^{\frac{- 1}{2}} \frac{d}{d x} [4 - x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 2.8

合并分数。

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解题步骤 2.8.1

将负号移到分数的前面。

$2 (x (\frac{1}{2} {(4 - x)}^{- \frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [4 - x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 2.8.2

组合 $\frac{1}{2}$ 和 ${(4 - x)}^{- \frac{1}{2}}$ 。

$2 (x (\frac{{(4 - x)}^{- \frac{1}{2}}}{2} \frac{d}{d x} [4 - x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 2.8.3

使用负指数规则 $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ 将 ${(4 - x)}^{- \frac{1}{2}}$ 移动到分母。

$2 (x (\frac{1}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [4 - x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 2.8.4

组合 $\frac{1}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}}$ 和 $x$ 。

$2 (\frac{x}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [4 - x] + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 2.9

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

$2 (\frac{x}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} (\frac{d}{d x} [4] + \frac{d}{d x} [- x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 2.10

因为 $4$ 对于 $x$ 是常数，所以 $4$ 对 $x$ 的导数为 $0$ 。

$2 (\frac{x}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} (0 + \frac{d}{d x} [- x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 2.11

将 $0$ 和 $\frac{d}{d x} [- x]$ 相加。

$2 (\frac{x}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [- x] + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 2.12

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

$2 (\frac{x}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} (- \frac{d}{d x} [x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 2.13

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 $n = 1$ 。

$2 (\frac{x}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} (- 1 \cdot 1) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 2.14

合并分数。

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解题步骤 2.14.1

将 $- 1$ 乘以 $1$ 。

$2 (\frac{x}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} \cdot - 1 + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 2.14.2

组合 $\frac{x}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}}$ 和 $- 1$ 。

$2 (\frac{x \cdot - 1}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 2.14.3

化简表达式。

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解题步骤 2.14.3.1

将 $- 1$ 移到 $x$ 的左侧。

$2 (\frac{- 1 \cdot x}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 2.14.3.2

将 $- 1 x$ 重写为 $- x$ 。

$2 (\frac{- x}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 2.14.3.3

将负号移到分数的前面。

$2 (- \frac{x}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 2.15

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 $n = 1$ 。

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

解题步骤 2.16

将 ${(4 - x)}^{\frac{1}{2}}$ 乘以 $1$ 。

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

解题步骤 2.17

要将 ${(4 - x)}^{\frac{1}{2}}$ 写成带有公分母的分数，请乘以 $\frac{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}}$ 。

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

解题步骤 2.18

组合 ${(4 - x)}^{\frac{1}{2}}$ 和 $\frac{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}}$ 。

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

解题步骤 2.19

在公分母上合并分子。

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

解题步骤 2.20

通过指数相加将 ${(4 - x)}^{\frac{1}{2}}$ 乘以 ${(4 - x)}^{\frac{1}{2}}$ 。

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解题步骤 2.20.1

移动 ${(4 - x)}^{\frac{1}{2}}$ 。

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

解题步骤 2.20.2

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

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

解题步骤 2.20.3

在公分母上合并分子。

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

解题步骤 2.20.4

将 $1$ 和 $1$ 相加。

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

解题步骤 2.20.5

用 $2$ 除以 $2$ 。

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

解题步骤 2.21

化简表达式。

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解题步骤 2.21.1

化简 ${(4 - x)}^{1} \cdot 2$ 。

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

解题步骤 2.21.2

将 $2$ 移到 $4 - x$ 的左侧。

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

解题步骤 2.22

组合 $2$ 和 $\frac{- x + 2 (4 - x)}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}}$ 。

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

解题步骤 2.23

约去公因数。

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

解题步骤 2.24

重写表达式。

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

解题步骤 2.25

化简。

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解题步骤 2.25.1

运用分配律。

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

解题步骤 2.25.2

化简分子。

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解题步骤 2.25.2.1

化简每一项。

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解题步骤 2.25.2.1.1

将 $2$ 乘以 $4$ 。

$\frac{- x + 8 + 2 (- x)}{{(4 - x)}^{\frac{1}{2}}}$

解题步骤 2.25.2.1.2

将 $- 1$ 乘以 $2$ 。

$\frac{- x + 8 - 2 x}{{(4 - x)}^{\frac{1}{2}}}$

解题步骤 2.25.2.2

从 $- x$ 中减去 $2 x$ 。

$\frac{- 3 x + 8}{{(4 - x)}^{\frac{1}{2}}}$

解题步骤 2.25.3

重新排序项。

$\frac{- 3 x + 8}{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}$

解题步骤 2.25.4

从 $- 3 x$ 中分解出因数 $- 1$ 。

$\frac{- (3 x) + 8}{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}$

解题步骤 2.25.5

将 $8$ 重写为 $- 1 (- 8)$ 。

$\frac{- (3 x) - 1 (- 8)}{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}$

解题步骤 2.25.6

从 $- (3 x) - 1 (- 8)$ 中分解出因数 $- 1$ 。

$\frac{- (3 x - 8)}{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}$

解题步骤 2.25.7

将 $- (3 x - 8)$ 重写为 $- 1 (3 x - 8)$ 。

$\frac{- 1 (3 x - 8)}{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}$

解题步骤 2.25.8

将负号移到分数的前面。

$- \frac{3 x - 8}{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}$

解题步骤 3

求函数的二阶导数。

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解题步骤 3.1

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 $f (x) = - 1$ 且 $g (x) = \frac{3 x - 8}{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}$ 。

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

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 $f (x) = 3 x - 8$ 且 $g (x) = {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}$ 。

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

解题步骤 3.3

将 ${({(- x + 4)}^{\frac{1}{2}})}^{2}$ 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， ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ 。

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

解题步骤 3.3.2

约去 $2$ 的公因数。

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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。

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

解题步骤 3.4

化简。

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， $3 x - 8$ 对 $x$ 的导数是 $\frac{d}{d x} [3 x] + \frac{d}{d x} [- 8]$ 。

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

解题步骤 3.5.2

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

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

解题步骤 3.5.3

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 $n = 1$ 。

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

解题步骤 3.5.4

将 $3$ 乘以 $1$ 。

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

解题步骤 3.5.5

因为 $- 8$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- 8$ 对 $x$ 的导数为 $0$ 。

$f'' (x) = - \frac{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}} (3 + 0) - (3 x - 8) \frac{d}{d x} {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}{- x + 4} + \frac{3 x - 8}{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{d}{d x} (- 1)$

解题步骤 3.5.6

化简表达式。

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解题步骤 3.5.6.1

将 $3$ 和 $0$ 相加。

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

解题步骤 3.5.6.2

将 $3$ 移到 ${(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}$ 的左侧。

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

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 $f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ 且 $g (x) = - x + 4$ 。

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解题步骤 3.6.1

要使用链式法则，请将 $u_{1}$ 设为 $- x + 4$ 。

$f'' (x) = - \frac{3 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}} - (3 x - 8) (\frac{d}{d u (1)} ({u_{1}}^{\frac{1}{2}}) \frac{d}{d x} (- x + 4))}{- x + 4} + \frac{3 x - 8}{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{d}{d x} (- 1)$

解题步骤 3.6.2

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 $n = \frac{1}{2}$ 。

$f'' (x) = - \frac{3 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}} - (3 x - 8) (\frac{1}{2} {u_{1}}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} (- x + 4))}{- x + 4} + \frac{3 x - 8}{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{d}{d x} (- 1)$

解题步骤 3.6.3

使用 $- x + 4$ 替换所有出现的 $u_{1}$ 。

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

解题步骤 3.7

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

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

解题步骤 3.8

组合 $- 1$ 和 $\frac{2}{2}$ 。

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

解题步骤 3.9

在公分母上合并分子。

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

解题步骤 3.10

化简分子。

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解题步骤 3.10.1

将 $- 1$ 乘以 $2$ 。

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

解题步骤 3.10.2

从 $1$ 中减去 $2$ 。

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

解题步骤 3.11

合并分数。

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解题步骤 3.11.1

将负号移到分数的前面。

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

解题步骤 3.11.2

组合 $\frac{1}{2}$ 和 ${(- x + 4)}^{- \frac{1}{2}}$ 。

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

解题步骤 3.11.3

使用负指数规则 $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ 将 ${(- x + 4)}^{- \frac{1}{2}}$ 移动到分母。

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

解题步骤 3.12

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

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

解题步骤 3.13

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

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

解题步骤 3.14

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 $n = 1$ 。

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

解题步骤 3.15

将 $- 1$ 乘以 $1$ 。

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

解题步骤 3.16

因为 $4$ 对于 $x$ 是常数，所以 $4$ 对 $x$ 的导数为 $0$ 。

$f'' (x) = - \frac{3 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}} - (3 x - 8) (\frac{1}{2 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}} \cdot (- 1 + 0))}{- x + 4} + \frac{3 x - 8}{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{d}{d x} (- 1)$

解题步骤 3.17

合并分数。

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解题步骤 3.17.1

将 $- 1$ 和 $0$ 相加。

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

解题步骤 3.17.2

组合 $\frac{1}{2 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}$ 和 $- 1$ 。

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

解题步骤 3.17.3

化简表达式。

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解题步骤 3.17.3.1

将负号移到分数的前面。

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

解题步骤 3.17.3.2

将 $- 1$ 乘以 $- 1$ 。

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

解题步骤 3.17.3.3

将 $3 x - 8$ 乘以 $1$ 。

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

解题步骤 3.18

因为 $- 1$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- 1$ 对 $x$ 的导数为 $0$ 。

$f'' (x) = - \frac{3 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}} + (3 x - 8) (\frac{1}{2 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}})}{- x + 4} + \frac{3 x - 8}{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}} \cdot 0$

解题步骤 3.19

化简表达式。

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解题步骤 3.19.1

将 $\frac{3 x - 8}{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}$ 乘以 $0$ 。

$f'' (x) = - \frac{3 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}} + (3 x - 8) (\frac{1}{2 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}})}{- x + 4} + 0$

解题步骤 3.19.2

将 $- \frac{3 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}} + (3 x - 8) \frac{1}{2 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}}{- x + 4}$ 和 $0$ 相加。

$f'' (x) = - \frac{3 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}} + (3 x - 8) (\frac{1}{2 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}})}{- x + 4}$

解题步骤 3.20

化简。

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解题步骤 3.20.1

化简分子。

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解题步骤 3.20.1.1

使 $u_{2} = {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}$ 。用 $u_{2}$ 代入替换所有出现的 ${(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}$ 。

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解题步骤 3.20.1.1.1

使用乘法的交换性质重写。

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

解题步骤 3.20.1.1.2

通过指数相加将 $u_{2}$ 乘以 $u_{2}$ 。

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解题步骤 3.20.1.1.2.1

移动 $u_{2}$ 。

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

解题步骤 3.20.1.1.2.2

将 $u_{2}$ 乘以 $u_{2}$ 。

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

解题步骤 3.20.1.1.3

将 $3$ 乘以 $2$ 。

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

解题步骤 3.20.1.2

使用 ${(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}$ 替换所有出现的 $u_{2}$ 。

$f'' (x) = - \frac{\frac{6 {({(- x + 4)}^{\frac{1}{2}})}^{2} + 3 x - 8}{2 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}}{- x + 4}$

解题步骤 3.20.1.3

化简。

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解题步骤 3.20.1.3.1

化简每一项。

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解题步骤 3.20.1.3.1.1

将 ${({(- x + 4)}^{\frac{1}{2}})}^{2}$ 中的指数相乘。

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解题步骤 3.20.1.3.1.1.1

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

$f'' (x) = - \frac{\frac{6 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2} \cdot 2} + 3 x - 8}{2 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}}{- x + 4}$

解题步骤 3.20.1.3.1.1.2

约去 $2$ 的公因数。

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解题步骤 3.20.1.3.1.1.2.1

约去公因数。

$f'' (x) = - \frac{\frac{6 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2} \cdot 2} + 3 x - 8}{2 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}}{- x + 4}$

解题步骤 3.20.1.3.1.1.2.2

重写表达式。

$f'' (x) = - \frac{\frac{6 (- x + 4) + 3 x - 8}{2 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}}{- x + 4}$

解题步骤 3.20.1.3.1.2

化简。

$f'' (x) = - \frac{\frac{6 (- x + 4) + 3 x - 8}{2 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}}{- x + 4}$

解题步骤 3.20.1.3.1.3

运用分配律。

$f'' (x) = - \frac{\frac{6 (- x) + 6 \cdot 4 + 3 x - 8}{2 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}}{- x + 4}$

解题步骤 3.20.1.3.1.4

将 $- 1$ 乘以 $6$ 。

$f'' (x) = - \frac{\frac{- 6 x + 6 \cdot 4 + 3 x - 8}{2 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}}{- x + 4}$

解题步骤 3.20.1.3.1.5

将 $6$ 乘以 $4$ 。

$f'' (x) = - \frac{\frac{- 6 x + 24 + 3 x - 8}{2 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}}{- x + 4}$

解题步骤 3.20.1.3.2

将 $- 6 x$ 和 $3 x$ 相加。

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

解题步骤 3.20.1.3.3

从 $24$ 中减去 $8$ 。

$f'' (x) = - \frac{\frac{- 3 x + 16}{2 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}}{- x + 4}$

解题步骤 3.20.2

合并项。

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解题步骤 3.20.2.1

将 $\frac{\frac{- 3 x + 16}{2 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}}{- x + 4}$ 重写为乘积形式。

$f'' (x) = - (\frac{- 3 x + 16}{2 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{1}{- x + 4})$

解题步骤 3.20.2.2

将 $\frac{- 3 x + 16}{2 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}$ 乘以 $\frac{1}{- x + 4}$ 。

$f'' (x) = - \frac{- 3 x + 16}{2 {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}} (- x + 4)}$

解题步骤 3.20.2.3

对 $- x + 4$ 进行 $1$ 次方运算。

$f'' (x) = - \frac{- 3 x + 16}{2 ((- x + 4) {(- x + 4)}^{\frac{1}{2}})}$

解题步骤 3.20.2.4

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$f'' (x) = - \frac{- 3 x + 16}{2 {(- x + 4)}^{1 + \frac{1}{2}}}$

解题步骤 3.20.2.5

将 $1$ 写成具有公分母的分数。

$f'' (x) = - \frac{- 3 x + 16}{2 {(- x + 4)}^{\frac{2}{2} + \frac{1}{2}}}$

解题步骤 3.20.2.6

在公分母上合并分子。

$f'' (x) = - \frac{- 3 x + 16}{2 {(- x + 4)}^{\frac{2 + 1}{2}}}$

解题步骤 3.20.2.7

将 $2$ 和 $1$ 相加。

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

解题步骤 3.20.3

从 $- 3 x$ 中分解出因数 $- 1$ 。

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

解题步骤 3.20.4

将 $16$ 重写为 $- 1 (- 16)$ 。

$f'' (x) = - \frac{- (3 x) - 1 \cdot - 16}{2 {(- x + 4)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 3.20.5

从 $- (3 x) - 1 (- 16)$ 中分解出因数 $- 1$ 。

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

解题步骤 3.20.6

将 $- (3 x - 16)$ 重写为 $- 1 (3 x - 16)$ 。

$f'' (x) = - \frac{- 1 (3 x - 16)}{2 {(- x + 4)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 3.20.7

将负号移到分数的前面。

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

解题步骤 3.20.8

将 $- 1$ 乘以 $- 1$ 。

$f'' (x) = 1 (\frac{3 x - 16}{2 {(- x + 4)}^{\frac{3}{2}}})$

解题步骤 3.20.9

将 $\frac{3 x - 16}{2 {(- x + 4)}^{\frac{3}{2}}}$ 乘以 $1$ 。

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

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 $0$ 并求解。

$- \frac{3 x - 8}{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}} = 0$

解题步骤 5

求一阶导数。

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解题步骤 5.1

求一阶导数。

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解题步骤 5.1.1

使用常数相乘法则求微分。

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解题步骤 5.1.1.1

使用 $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ ，将 $\sqrt{4 - x}$ 重写成 ${(4 - x)}^{\frac{1}{2}}$ 。

$\frac{d}{d x} [2 x {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}]$

解题步骤 5.1.1.2

因为 $2$ 对于 $x$ 是常数，所以 $2 x {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}$ 对 $x$ 的导数是 $2 \frac{d}{d x} [x {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}]$ 。

$2 \frac{d}{d x} [x {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}]$

解题步骤 5.1.2

$2 (x \frac{d}{d x} [{(4 - x)}^{\frac{1}{2}}] + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 5.1.3

使用链式法则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ 等于 $f' (g (x)) g' (x)$ ，其中 $f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ 且 $g (x) = 4 - x$ 。

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解题步骤 5.1.3.1

要使用链式法则，请将 $u$ 设为 $4 - x$ 。

$2 (x (\frac{d}{d u} [u^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d x} [4 - x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 5.1.3.2

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 $n = \frac{1}{2}$ 。

$2 (x (\frac{1}{2} u^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [4 - x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 5.1.3.3

使用 $4 - x$ 替换所有出现的 $u$ 。

$2 (x (\frac{1}{2} {(4 - x)}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [4 - x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 5.1.4

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

$2 (x (\frac{1}{2} {(4 - x)}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} \frac{d}{d x} [4 - x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 5.1.5

组合 $- 1$ 和 $\frac{2}{2}$ 。

$2 (x (\frac{1}{2} {(4 - x)}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [4 - x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 5.1.6

在公分母上合并分子。

$2 (x (\frac{1}{2} {(4 - x)}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [4 - x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 5.1.7

化简分子。

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解题步骤 5.1.7.1

将 $- 1$ 乘以 $2$ 。

$2 (x (\frac{1}{2} {(4 - x)}^{\frac{1 - 2}{2}} \frac{d}{d x} [4 - x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 5.1.7.2

从 $1$ 中减去 $2$ 。

$2 (x (\frac{1}{2} {(4 - x)}^{\frac{- 1}{2}} \frac{d}{d x} [4 - x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 5.1.8

合并分数。

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解题步骤 5.1.8.1

将负号移到分数的前面。

$2 (x (\frac{1}{2} {(4 - x)}^{- \frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [4 - x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 5.1.8.2

组合 $\frac{1}{2}$ 和 ${(4 - x)}^{- \frac{1}{2}}$ 。

$2 (x (\frac{{(4 - x)}^{- \frac{1}{2}}}{2} \frac{d}{d x} [4 - x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 5.1.8.3

使用负指数规则 $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ 将 ${(4 - x)}^{- \frac{1}{2}}$ 移动到分母。

$2 (x (\frac{1}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [4 - x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 5.1.8.4

组合 $\frac{1}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}}$ 和 $x$ 。

$2 (\frac{x}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [4 - x] + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 5.1.9

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

$2 (\frac{x}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} (\frac{d}{d x} [4] + \frac{d}{d x} [- x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 5.1.10

因为 $4$ 对于 $x$ 是常数，所以 $4$ 对 $x$ 的导数为 $0$ 。

$2 (\frac{x}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} (0 + \frac{d}{d x} [- x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 5.1.11

将 $0$ 和 $\frac{d}{d x} [- x]$ 相加。

$2 (\frac{x}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [- x] + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 5.1.12

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

$2 (\frac{x}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} (- \frac{d}{d x} [x]) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 5.1.13

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 $n = 1$ 。

$2 (\frac{x}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} (- 1 \cdot 1) + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 5.1.14

合并分数。

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解题步骤 5.1.14.1

将 $- 1$ 乘以 $1$ 。

$2 (\frac{x}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} \cdot - 1 + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 5.1.14.2

组合 $\frac{x}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}}$ 和 $- 1$ 。

$2 (\frac{x \cdot - 1}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 5.1.14.3

化简表达式。

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解题步骤 5.1.14.3.1

将 $- 1$ 移到 $x$ 的左侧。

$2 (\frac{- 1 \cdot x}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 5.1.14.3.2

将 $- 1 x$ 重写为 $- x$ 。

$2 (\frac{- x}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 5.1.14.3.3

将负号移到分数的前面。

$2 (- \frac{x}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}} + {(4 - x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [x])$

解题步骤 5.1.15

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 $n = 1$ 。

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

解题步骤 5.1.16

将 ${(4 - x)}^{\frac{1}{2}}$ 乘以 $1$ 。

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

解题步骤 5.1.17

要将 ${(4 - x)}^{\frac{1}{2}}$ 写成带有公分母的分数，请乘以 $\frac{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}}$ 。

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

解题步骤 5.1.18

组合 ${(4 - x)}^{\frac{1}{2}}$ 和 $\frac{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}}$ 。

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

解题步骤 5.1.19

在公分母上合并分子。

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

解题步骤 5.1.20

通过指数相加将 ${(4 - x)}^{\frac{1}{2}}$ 乘以 ${(4 - x)}^{\frac{1}{2}}$ 。

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解题步骤 5.1.20.1

移动 ${(4 - x)}^{\frac{1}{2}}$ 。

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

解题步骤 5.1.20.2

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

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

解题步骤 5.1.20.3

在公分母上合并分子。

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

解题步骤 5.1.20.4

将 $1$ 和 $1$ 相加。

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

解题步骤 5.1.20.5

用 $2$ 除以 $2$ 。

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

解题步骤 5.1.21

化简表达式。

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解题步骤 5.1.21.1

化简 ${(4 - x)}^{1} \cdot 2$ 。

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

解题步骤 5.1.21.2

将 $2$ 移到 $4 - x$ 的左侧。

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

解题步骤 5.1.22

组合 $2$ 和 $\frac{- x + 2 (4 - x)}{2 {(4 - x)}^{\frac{1}{2}}}$ 。

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

解题步骤 5.1.23

约去公因数。

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

解题步骤 5.1.24

重写表达式。

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

解题步骤 5.1.25

化简。

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解题步骤 5.1.25.1

运用分配律。

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

解题步骤 5.1.25.2

化简分子。

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解题步骤 5.1.25.2.1

化简每一项。

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解题步骤 5.1.25.2.1.1

将 $2$ 乘以 $4$ 。

$\frac{- x + 8 + 2 (- x)}{{(4 - x)}^{\frac{1}{2}}}$

解题步骤 5.1.25.2.1.2

将 $- 1$ 乘以 $2$ 。

$\frac{- x + 8 - 2 x}{{(4 - x)}^{\frac{1}{2}}}$

解题步骤 5.1.25.2.2

从 $- x$ 中减去 $2 x$ 。

$\frac{- 3 x + 8}{{(4 - x)}^{\frac{1}{2}}}$

解题步骤 5.1.25.3

重新排序项。

$\frac{- 3 x + 8}{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}$

解题步骤 5.1.25.4

从 $- 3 x$ 中分解出因数 $- 1$ 。

$\frac{- (3 x) + 8}{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}$

解题步骤 5.1.25.5

将 $8$ 重写为 $- 1 (- 8)$ 。

$\frac{- (3 x) - 1 (- 8)}{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}$

解题步骤 5.1.25.6

从 $- (3 x) - 1 (- 8)$ 中分解出因数 $- 1$ 。

$\frac{- (3 x - 8)}{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}$

解题步骤 5.1.25.7

将 $- (3 x - 8)$ 重写为 $- 1 (3 x - 8)$ 。

$\frac{- 1 (3 x - 8)}{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}$

解题步骤 5.1.25.8

将负号移到分数的前面。

$f' (x) = - \frac{3 x - 8}{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}$

解题步骤 5.2

$f (x)$ 对 $x$ 的一阶导数是 $- \frac{3 x - 8}{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}$ 。

$- \frac{3 x - 8}{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}}$

解题步骤 6

将一阶导数设为等于 $0$ ，然后求解方程 $- \frac{3 x - 8}{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}} = 0$ 。

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解题步骤 6.1

将一阶导数设为等于 $0$ 。

$- \frac{3 x - 8}{{(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}} = 0$

解题步骤 6.2

将分子设为等于零。

$3 x - 8 = 0$

解题步骤 6.3

求解 $x$ 的方程。

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解题步骤 6.3.1

在等式两边都加上 $8$ 。

$3 x = 8$

解题步骤 6.3.2

将 $3 x = 8$ 中的每一项除以 $3$ 并化简。

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解题步骤 6.3.2.1

将 $3 x = 8$ 中的每一项都除以 $3$ 。

$\frac{3 x}{3} = \frac{8}{3}$

解题步骤 6.3.2.2

化简左边。

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解题步骤 6.3.2.2.1

约去 $3$ 的公因数。

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解题步骤 6.3.2.2.1.1

约去公因数。

$\frac{3 x}{3} = \frac{8}{3}$

解题步骤 6.3.2.2.1.2

用 $x$ 除以 $1$ 。

$x = \frac{8}{3}$

解题步骤 7

求使导数无意义的值。

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解题步骤 7.1

将分数指数表达式转化为根式。

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解题步骤 7.1.1

应用法则 $x^{\frac{m}{n}} = \sqrt[n]{x^{m}}$ 将乘幂重写成根数。

$- \frac{3 x - 8}{\sqrt{{(- x + 4)}^{1}}}$

解题步骤 7.1.2

任何指数为 $1$ 的幂均为底数本身。

$- \frac{3 x - 8}{\sqrt{- x + 4}}$

解题步骤 7.2

将 $\frac{3 x - 8}{\sqrt{- x + 4}}$ 的分母设为等于 $0$ ，以求使表达式无意义的区间。

$\sqrt{- x + 4} = 0$

解题步骤 7.3

求解 $x$ 。

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解题步骤 7.3.1

要去掉方程左边的根式，请对方程两边进行平方。

${\sqrt{- x + 4}}^{2} = 0^{2}$

解题步骤 7.3.2

化简方程的两边。

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解题步骤 7.3.2.1

使用 $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ ，将 $\sqrt{- x + 4}$ 重写成 ${(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}$ 。

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

解题步骤 7.3.2.2

化简左边。

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解题步骤 7.3.2.2.1

化简 ${({(- x + 4)}^{\frac{1}{2}})}^{2}$ 。

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解题步骤 7.3.2.2.1.1

将 ${({(- x + 4)}^{\frac{1}{2}})}^{2}$ 中的指数相乘。

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解题步骤 7.3.2.2.1.1.1

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

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

解题步骤 7.3.2.2.1.1.2

约去 $2$ 的公因数。

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解题步骤 7.3.2.2.1.1.2.1

约去公因数。

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

解题步骤 7.3.2.2.1.1.2.2

重写表达式。

${(- x + 4)}^{1} = 0^{2}$

解题步骤 7.3.2.2.1.2

化简。

$- x + 4 = 0^{2}$

解题步骤 7.3.2.3

化简右边。

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解题步骤 7.3.2.3.1

对 $0$ 进行任意正数次方的运算均得到 $0$ 。

$- x + 4 = 0$

解题步骤 7.3.3

求解 $x$ 。

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解题步骤 7.3.3.1

从等式两边同时减去 $4$ 。

$- x = - 4$

解题步骤 7.3.3.2

将 $- x = - 4$ 中的每一项除以 $- 1$ 并化简。

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解题步骤 7.3.3.2.1

将 $- x = - 4$ 中的每一项都除以 $- 1$ 。

$\frac{- x}{- 1} = \frac{- 4}{- 1}$

解题步骤 7.3.3.2.2

化简左边。

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解题步骤 7.3.3.2.2.1

将两个负数相除得到一个正数。

$\frac{x}{1} = \frac{- 4}{- 1}$

解题步骤 7.3.3.2.2.2

用 $x$ 除以 $1$ 。

$x = \frac{- 4}{- 1}$

解题步骤 7.3.3.2.3

化简右边。

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解题步骤 7.3.3.2.3.1

用 $- 4$ 除以 $- 1$ 。

$x = 4$

解题步骤 7.4

将 $\sqrt{- x + 4}$ 的被开方数设为小于 $0$ ，以求使表达式无意义的区间。

$- x + 4 < 0$

解题步骤 7.5

求解 $x$ 。

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解题步骤 7.5.1

从不等式两边同时减去 $4$ 。

$- x < - 4$

解题步骤 7.5.2

将 $- x < - 4$ 中的每一项除以 $- 1$ 并化简。

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解题步骤 7.5.2.1

将 $- x < - 4$ 中的每一项除以 $- 1$ 。当不等式两边同时乘以或除以一个负数时，应改变不等号的方向。

$\frac{- x}{- 1} > \frac{- 4}{- 1}$

解题步骤 7.5.2.2

化简左边。

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解题步骤 7.5.2.2.1

将两个负数相除得到一个正数。

$\frac{x}{1} > \frac{- 4}{- 1}$

解题步骤 7.5.2.2.2

用 $x$ 除以 $1$ 。

$x > \frac{- 4}{- 1}$

解题步骤 7.5.2.3

化简右边。

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解题步骤 7.5.2.3.1

用 $- 4$ 除以 $- 1$ 。

$x > 4$

解题步骤 7.6

方程在分母等于 $0$ 时无定义，平方根的自变量小于 $0$ 或者对数的自变量小于或等于 $0$ 。

$x \geq 4$

$[4, \infty)$

$x \geq 4$

$[4, \infty)$

解题步骤 8

要计算的驻点。

$x = \frac{8}{3}, 4$

解题步骤 9

计算在 $x = \frac{8}{3}$ 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。

$\frac{3 (\frac{8}{3}) - 16}{2 {(- (\frac{8}{3}) + 4)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 10

计算二阶导数。

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解题步骤 10.1

化简分子。

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解题步骤 10.1.1

约去 $3$ 的公因数。

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解题步骤 10.1.1.1

约去公因数。

$\frac{3 (\frac{8}{3}) - 16}{2 {(- \frac{8}{3} + 4)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 10.1.1.2

重写表达式。

$\frac{8 - 16}{2 {(- \frac{8}{3} + 4)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 10.1.2

从 $8$ 中减去 $16$ 。

$\frac{- 8}{2 {(- \frac{8}{3} + 4)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 10.2

化简分母。

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解题步骤 10.2.1

要将 $4$ 写成带有公分母的分数，请乘以 $\frac{3}{3}$ 。

$\frac{- 8}{2 {(- \frac{8}{3} + 4 \cdot \frac{3}{3})}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 10.2.2

组合 $4$ 和 $\frac{3}{3}$ 。

$\frac{- 8}{2 {(- \frac{8}{3} + \frac{4 \cdot 3}{3})}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 10.2.3

在公分母上合并分子。

$\frac{- 8}{2 {(\frac{- 8 + 4 \cdot 3}{3})}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 10.2.4

化简分子。

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解题步骤 10.2.4.1

将 $4$ 乘以 $3$ 。

$\frac{- 8}{2 {(\frac{- 8 + 12}{3})}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 10.2.4.2

将 $- 8$ 和 $12$ 相加。

$\frac{- 8}{2 {(\frac{4}{3})}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 10.2.5

对 $\frac{4}{3}$ 运用乘积法则。

$\frac{- 8}{2 \frac{4^{\frac{3}{2}}}{3^{\frac{3}{2}}}}$

解题步骤 10.2.6

化简分子。

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解题步骤 10.2.6.1

将 $4$ 重写为 $2^{2}$ 。

$\frac{- 8}{2 \frac{{(2^{2})}^{\frac{3}{2}}}{3^{\frac{3}{2}}}}$

解题步骤 10.2.6.2

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

$\frac{- 8}{2 \frac{2^{2 (\frac{3}{2})}}{3^{\frac{3}{2}}}}$

解题步骤 10.2.6.3

约去 $2$ 的公因数。

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解题步骤 10.2.6.3.1

约去公因数。

$\frac{- 8}{2 \frac{2^{2 (\frac{3}{2})}}{3^{\frac{3}{2}}}}$

解题步骤 10.2.6.3.2

重写表达式。

$\frac{- 8}{2 \frac{2^{3}}{3^{\frac{3}{2}}}}$

解题步骤 10.2.6.4

对 $2$ 进行 $3$ 次方运算。

$\frac{- 8}{2 \frac{8}{3^{\frac{3}{2}}}}$

解题步骤 10.3

合并分数。

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解题步骤 10.3.1

组合 $2$ 和 $\frac{8}{3^{\frac{3}{2}}}$ 。

$\frac{- 8}{\frac{2 \cdot 8}{3^{\frac{3}{2}}}}$

解题步骤 10.3.2

将 $2$ 乘以 $8$ 。

$\frac{- 8}{\frac{16}{3^{\frac{3}{2}}}}$

解题步骤 10.4

将分子乘以分母的倒数。

$- 8 \frac{3^{\frac{3}{2}}}{16}$

解题步骤 10.5

约去 $8$ 的公因数。

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解题步骤 10.5.1

从 $- 8$ 中分解出因数 $8$ 。

$8 (- 1) \frac{3^{\frac{3}{2}}}{16}$

解题步骤 10.5.2

从 $16$ 中分解出因数 $8$ 。

$8 \cdot - 1 \frac{3^{\frac{3}{2}}}{8 \cdot 2}$

解题步骤 10.5.3

约去公因数。

$8 \cdot - 1 \frac{3^{\frac{3}{2}}}{8 \cdot 2}$

解题步骤 10.5.4

重写表达式。

$- \frac{3^{\frac{3}{2}}}{2}$

解题步骤 11

因为二阶导数的值为负数，所以 $x = \frac{8}{3}$ 是一个极大值。这被称为二阶导数试验法。

$x = \frac{8}{3}$ 是一个极大值

解题步骤 12

求 $x = \frac{8}{3}$ 时的 y 值。

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解题步骤 12.1

使用表达式中的 $\frac{8}{3}$ 替换变量 $x$ 。

$f (\frac{8}{3}) = 2 (\frac{8}{3}) \sqrt{4 - (\frac{8}{3})}$

解题步骤 12.2

化简结果。

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解题步骤 12.2.1

乘以 $2 (\frac{8}{3})$ 。

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解题步骤 12.2.1.1

组合 $2$ 和 $\frac{8}{3}$ 。

$f (\frac{8}{3}) = \frac{2 \cdot 8}{3} \cdot \sqrt{4 - (\frac{8}{3})}$

解题步骤 12.2.1.2

将 $2$ 乘以 $8$ 。

$f (\frac{8}{3}) = \frac{16}{3} \cdot \sqrt{4 - (\frac{8}{3})}$

解题步骤 12.2.2

要将 $4$ 写成带有公分母的分数，请乘以 $\frac{3}{3}$ 。

$f (\frac{8}{3}) = \frac{16}{3} \cdot \sqrt{4 \cdot \frac{3}{3} - \frac{8}{3}}$

解题步骤 12.2.3

组合 $4$ 和 $\frac{3}{3}$ 。

$f (\frac{8}{3}) = \frac{16}{3} \cdot \sqrt{\frac{4 \cdot 3}{3} - \frac{8}{3}}$

解题步骤 12.2.4

在公分母上合并分子。

$f (\frac{8}{3}) = \frac{16}{3} \cdot \sqrt{\frac{4 \cdot 3 - 8}{3}}$

解题步骤 12.2.5

化简分子。

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解题步骤 12.2.5.1

将 $4$ 乘以 $3$ 。

$f (\frac{8}{3}) = \frac{16}{3} \cdot \sqrt{\frac{12 - 8}{3}}$

解题步骤 12.2.5.2

从 $12$ 中减去 $8$ 。

$f (\frac{8}{3}) = \frac{16}{3} \cdot \sqrt{\frac{4}{3}}$

解题步骤 12.2.6

将 $\sqrt{\frac{4}{3}}$ 重写为 $\frac{\sqrt{4}}{\sqrt{3}}$ 。

$f (\frac{8}{3}) = \frac{16}{3} \cdot \frac{\sqrt{4}}{\sqrt{3}}$

解题步骤 12.2.7

化简分子。

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解题步骤 12.2.7.1

将 $4$ 重写为 $2^{2}$ 。

$f (\frac{8}{3}) = \frac{16}{3} \cdot \frac{\sqrt{2^{2}}}{\sqrt{3}}$

解题步骤 12.2.7.2

假设各项均为正实数，从根式下提出各项。

$f (\frac{8}{3}) = \frac{16}{3} \cdot \frac{2}{\sqrt{3}}$

解题步骤 12.2.8

将 $\frac{2}{\sqrt{3}}$ 乘以 $\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}}$ 。

$f (\frac{8}{3}) = \frac{16}{3} \cdot (\frac{2}{\sqrt{3}} \cdot \frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}})$

解题步骤 12.2.9

合并和化简分母。

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解题步骤 12.2.9.1

将 $\frac{2}{\sqrt{3}}$ 乘以 $\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}}$ 。

$f (\frac{8}{3}) = \frac{16}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{\sqrt{3} \sqrt{3}}$

解题步骤 12.2.9.2

对 $\sqrt{3}$ 进行 $1$ 次方运算。

$f (\frac{8}{3}) = \frac{16}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{\sqrt{3} \sqrt{3}}$

解题步骤 12.2.9.3

对 $\sqrt{3}$ 进行 $1$ 次方运算。

$f (\frac{8}{3}) = \frac{16}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{\sqrt{3} \sqrt{3}}$

解题步骤 12.2.9.4

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$f (\frac{8}{3}) = \frac{16}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{{\sqrt{3}}^{1 + 1}}$

解题步骤 12.2.9.5

将 $1$ 和 $1$ 相加。

$f (\frac{8}{3}) = \frac{16}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{{\sqrt{3}}^{2}}$

解题步骤 12.2.9.6

将 ${\sqrt{3}}^{2}$ 重写为 $3$ 。

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解题步骤 12.2.9.6.1

使用 $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ ，将 $\sqrt{3}$ 重写成 $3^{\frac{1}{2}}$ 。

$f (\frac{8}{3}) = \frac{16}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{{(3^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 12.2.9.6.2

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

$f (\frac{8}{3}) = \frac{16}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{3^{\frac{1}{2} \cdot 2}}$

解题步骤 12.2.9.6.3

组合 $\frac{1}{2}$ 和 $2$ 。

$f (\frac{8}{3}) = \frac{16}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{3^{\frac{2}{2}}}$

解题步骤 12.2.9.6.4

约去 $2$ 的公因数。

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解题步骤 12.2.9.6.4.1

约去公因数。

$f (\frac{8}{3}) = \frac{16}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{3^{\frac{2}{2}}}$

解题步骤 12.2.9.6.4.2

重写表达式。

$f (\frac{8}{3}) = \frac{16}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{3}$

解题步骤 12.2.9.6.5

计算指数。

$f (\frac{8}{3}) = \frac{16}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{3}$

解题步骤 12.2.10

乘以 $\frac{16}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 。

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解题步骤 12.2.10.1

将 $\frac{16}{3}$ 乘以 $\frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 。

$f (\frac{8}{3}) = \frac{16 (2 \sqrt{3})}{3 \cdot 3}$

解题步骤 12.2.10.2

将 $2$ 乘以 $16$ 。

$f (\frac{8}{3}) = \frac{32 \sqrt{3}}{3 \cdot 3}$

解题步骤 12.2.10.3

将 $3$ 乘以 $3$ 。

$f (\frac{8}{3}) = \frac{32 \sqrt{3}}{9}$

解题步骤 12.2.11

最终答案为 $\frac{32 \sqrt{3}}{9}$ 。

$y = \frac{32 \sqrt{3}}{9}$

解题步骤 13

计算在 $x = 4$ 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。

$\frac{3 (4) - 16}{2 {(- (4) + 4)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 14

计算二阶导数。

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解题步骤 14.1

化简表达式。

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解题步骤 14.1.1

将 $- 1$ 乘以 $4$ 。

$\frac{3 (4) - 16}{2 {(- 4 + 4)}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 14.1.2

将 $- 4$ 和 $4$ 相加。

$\frac{3 (4) - 16}{2 \cdot 0^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 14.1.3

将 $0$ 重写为 $0^{2}$ 。

$\frac{3 (4) - 16}{2 \cdot {(0^{2})}^{\frac{3}{2}}}$

解题步骤 14.1.4

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

$\frac{3 (4) - 16}{2 \cdot 0^{2 (\frac{3}{2})}}$

解题步骤 14.2

约去 $2$ 的公因数。

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解题步骤 14.2.1

约去公因数。

$\frac{3 (4) - 16}{2 \cdot 0^{2 (\frac{3}{2})}}$

解题步骤 14.2.2

重写表达式。

$\frac{3 (4) - 16}{2 \cdot 0^{3}}$

解题步骤 14.3

化简表达式。

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解题步骤 14.3.1

对 $0$ 进行任意正数次方的运算均得到 $0$ 。

$\frac{3 (4) - 16}{2 \cdot 0}$

解题步骤 14.3.2

将 $2$ 乘以 $0$ 。

$\frac{3 (4) - 16}{0}$

解题步骤 14.3.3

该表达式包含分母 $0$ 。该表达式无定义。

无定义

$\frac{3 (4) - 16}{0}$

解题步骤 14.4

该表达式包含分母 $0$ 。该表达式无定义。

无定义

解题步骤 15

由于一阶导数判别法失败，因此不存在局部极值。

不存在局部极值

解题步骤 16

微积分学 示例

微积分学示例