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微积分学 示例
解题步骤 1
解题步骤 1.1
求一阶导数。
解题步骤 1.1.1
使用除法定则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 且 。
解题步骤 1.1.2
使用幂法则求微分。
解题步骤 1.1.2.1
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 1.1.2.2
将 乘以 。
解题步骤 1.1.3
对 的导数为 。
解题步骤 1.1.4
化简项。
解题步骤 1.1.4.1
组合 和 。
解题步骤 1.1.4.2
约去 的公因数。
解题步骤 1.1.4.2.1
约去公因数。
解题步骤 1.1.4.2.2
重写表达式。
解题步骤 1.1.4.3
将 乘以 。
解题步骤 1.2
求二阶导数。
解题步骤 1.2.1
使用除法定则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 且 。
解题步骤 1.2.2
使用求加法法则求导。
解题步骤 1.2.2.1
将 中的指数相乘。
解题步骤 1.2.2.1.1
运用幂法则并将指数相乘,。
解题步骤 1.2.2.1.2
将 乘以 。
解题步骤 1.2.2.2
根据加法法则, 对 的导数是 。
解题步骤 1.2.3
对 的导数为 。
解题步骤 1.2.4
使用常数法则求导。
解题步骤 1.2.4.1
因为 对于 是常数,所以 对 的导数为 。
解题步骤 1.2.4.2
合并分数。
解题步骤 1.2.4.2.1
将 和 相加。
解题步骤 1.2.4.2.2
组合 和 。
解题步骤 1.2.5
将 乘以 。
解题步骤 1.2.6
化简项。
解题步骤 1.2.6.1
合并。
解题步骤 1.2.6.2
运用分配律。
解题步骤 1.2.6.3
约去 的公因数。
解题步骤 1.2.6.3.1
约去公因数。
解题步骤 1.2.6.3.2
重写表达式。
解题步骤 1.2.7
使用链式法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 且 。
解题步骤 1.2.7.1
要使用链式法则,请将 设为 。
解题步骤 1.2.7.2
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 1.2.7.3
使用 替换所有出现的 。
解题步骤 1.2.8
将 乘以 。
解题步骤 1.2.9
对 的导数为 。
解题步骤 1.2.10
化简项。
解题步骤 1.2.10.1
组合 和 。
解题步骤 1.2.10.2
组合 和 。
解题步骤 1.2.10.3
化简表达式。
解题步骤 1.2.10.3.1
将 移到 的左侧。
解题步骤 1.2.10.3.2
将负号移到分数的前面。
解题步骤 1.2.10.4
组合 和 。
解题步骤 1.2.10.5
约去 的公因数。
解题步骤 1.2.10.5.1
约去公因数。
解题步骤 1.2.10.5.2
用 除以 。
解题步骤 1.2.10.6
将 乘以 。
解题步骤 1.2.11
化简。
解题步骤 1.2.11.1
运用分配律。
解题步骤 1.2.11.2
化简每一项。
解题步骤 1.2.11.2.1
通过将 ( RATIONALNUMBER1) 移入对数中来化简 。
解题步骤 1.2.11.2.2
通过将 ( RATIONALNUMBER1) 移入对数中来化简 。
解题步骤 1.2.11.2.3
乘以 。
解题步骤 1.2.11.2.3.1
将 乘以 。
解题步骤 1.2.11.2.3.2
将 乘以 。
解题步骤 1.2.11.3
重新排序项。
解题步骤 1.3
对 的二阶导数是 。
解题步骤 2
解题步骤 2.1
将二阶导数设为等于 。
解题步骤 2.2
画出方程每一边的图像。其解即为交点的 x 值。
解题步骤 3
解题步骤 3.1
将 代入 以求 的值。
解题步骤 3.1.1
使用表达式中的 替换变量 。
解题步骤 3.1.2
化简结果。
解题步骤 3.1.2.1
使用近似值替换 。
解题步骤 3.1.2.2
的底数 约为 。
解题步骤 3.1.2.3
用 除以 。
解题步骤 3.1.2.4
最终答案为 。
解题步骤 3.2
通过将 代入 中求得的点为 。这个点可能是一个拐点。
解题步骤 4
分解 到各点周围的区间中,这些点有可能是拐点。
解题步骤 5
解题步骤 5.1
使用表达式中的 替换变量 。
解题步骤 5.2
化简结果。
解题步骤 5.2.1
化简分子。
解题步骤 5.2.1.1
对 进行 次方运算。
解题步骤 5.2.1.2
对 进行 次方运算。
解题步骤 5.2.2
将 乘以 。
解题步骤 5.2.3
使用近似值替换 。
解题步骤 5.2.4
的底数 约为 。
解题步骤 5.2.5
对 进行 次方运算。
解题步骤 5.2.6
使用近似值替换 。
解题步骤 5.2.7
的底数 约为 。
解题步骤 5.2.8
将 乘以 。
解题步骤 5.2.9
使用近似值替换 。
解题步骤 5.2.10
的底数 约为 。
解题步骤 5.2.11
将 乘以 。
解题步骤 5.2.12
从 中减去 。
解题步骤 5.2.13
使用近似值替换 。
解题步骤 5.2.14
的底数 约为 。
解题步骤 5.2.15
将 和 相加。
解题步骤 5.2.16
用 除以 。
解题步骤 5.2.17
最终答案为 。
解题步骤 5.3
在 处,二阶导数为 。由于其值为正,二阶导数在区间 上递增。
因为 ,所以函数在 上递增
因为 ,所以函数在 上递增
解题步骤 6
解题步骤 6.1
使用表达式中的 替换变量 。
解题步骤 6.2
化简结果。
解题步骤 6.2.1
化简分子。
解题步骤 6.2.1.1
对 进行 次方运算。
解题步骤 6.2.1.2
对 进行 次方运算。
解题步骤 6.2.2
将 乘以 。
解题步骤 6.2.3
使用近似值替换 。
解题步骤 6.2.4
的底数 约为 。
解题步骤 6.2.5
对 进行 次方运算。
解题步骤 6.2.6
使用近似值替换 。
解题步骤 6.2.7
的底数 约为 。
解题步骤 6.2.8
将 乘以 。
解题步骤 6.2.9
使用近似值替换 。
解题步骤 6.2.10
的底数 约为 。
解题步骤 6.2.11
将 乘以 。
解题步骤 6.2.12
从 中减去 。
解题步骤 6.2.13
使用近似值替换 。
解题步骤 6.2.14
的底数 约为 。
解题步骤 6.2.15
将 和 相加。
解题步骤 6.2.16
用 除以 。
解题步骤 6.2.17
最终答案为 。
解题步骤 6.3
在 ,二阶导数为 。因为该值是负数,所以该二阶导数在区间 上递减
因为 ,所以在 上递减
因为 ,所以在 上递减
解题步骤 7
曲线上的拐点是该曲线凹凸性符号由正变为负或由负变为正时的点。本例中,拐点为 。
解题步骤 8