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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
根据加法法则, 对 的导数是 。
解题步骤 1.1.2
计算 。
解题步骤 1.1.2.1
因为 对于 是常数,所以 对 的导数是 。
解题步骤 1.1.2.2
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 1.1.2.3
将 移到 的左侧。
解题步骤 1.1.3
计算 。
解题步骤 1.1.3.1
因为 对于 是常数,所以 对 的导数是 。
解题步骤 1.1.3.2
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 1.1.3.3
将 乘以 。
解题步骤 1.1.4
化简。
解题步骤 1.1.4.1
使用负指数规则 重写表达式。
解题步骤 1.1.4.2
组合 和 。
解题步骤 1.2
求二阶导数。
解题步骤 1.2.1
根据加法法则, 对 的导数是 。
解题步骤 1.2.2
计算 。
解题步骤 1.2.2.1
因为 对于 是常数,所以 对 的导数是 。
解题步骤 1.2.2.2
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 1.2.2.3
将 乘以 。
解题步骤 1.2.3
计算 。
解题步骤 1.2.3.1
因为 对于 是常数,所以 对 的导数是 。
解题步骤 1.2.3.2
将 重写为 。
解题步骤 1.2.3.3
使用链式法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 且 。
解题步骤 1.2.3.3.1
要使用链式法则,请将 设为 。
解题步骤 1.2.3.3.2
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 1.2.3.3.3
使用 替换所有出现的 。
解题步骤 1.2.3.4
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 1.2.3.5
将 中的指数相乘。
解题步骤 1.2.3.5.1
运用幂法则并将指数相乘,。
解题步骤 1.2.3.5.2
将 乘以 。
解题步骤 1.2.3.6
将 乘以 。
解题步骤 1.2.3.7
通过指数相加将 乘以 。
解题步骤 1.2.3.7.1
移动 。
解题步骤 1.2.3.7.2
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 1.2.3.7.3
从 中减去 。
解题步骤 1.2.3.8
将 乘以 。
解题步骤 1.2.4
化简。
解题步骤 1.2.4.1
使用负指数规则 重写表达式。
解题步骤 1.2.4.2
合并项。
解题步骤 1.2.4.2.1
组合 和 。
解题步骤 1.2.4.2.2
将负号移到分数的前面。
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
从等式两边同时减去 。
解题步骤 2.3
求方程中各项的最小公分母 (LCD)。
解题步骤 2.3.1
求一列数值的最小公分母 (LCD) 等同于求这些数值的分母的最小公倍数 (LCM)。
解题步骤 2.3.2
1 和任何表达式的最小公倍数就是该表达式。
解题步骤 2.4
将 中的每一项乘以 以消去分数。
解题步骤 2.4.1
将 中的每一项乘以 。
解题步骤 2.4.2
化简左边。
解题步骤 2.4.2.1
约去 的公因数。
解题步骤 2.4.2.1.1
将 中前置负号移到分子中。
解题步骤 2.4.2.1.2
约去公因数。
解题步骤 2.4.2.1.3
重写表达式。
解题步骤 2.5
求解方程。
解题步骤 2.5.1
将方程重写为 。
解题步骤 2.5.2
将 中的每一项除以 并化简。
解题步骤 2.5.2.1
将 中的每一项都除以 。
解题步骤 2.5.2.2
化简左边。
解题步骤 2.5.2.2.1
约去 的公因数。
解题步骤 2.5.2.2.1.1
约去公因数。
解题步骤 2.5.2.2.1.2
重写表达式。
解题步骤 2.5.2.2.2
约去 的公因数。
解题步骤 2.5.2.2.2.1
约去公因数。
解题步骤 2.5.2.2.2.2
用 除以 。
解题步骤 2.5.2.3
化简右边。
解题步骤 2.5.2.3.1
约去 和 的公因数。
解题步骤 2.5.2.3.1.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 2.5.2.3.1.2
约去公因数。
解题步骤 2.5.2.3.1.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 2.5.2.3.1.2.2
约去公因数。
解题步骤 2.5.2.3.1.2.3
重写表达式。
解题步骤 2.5.3
取方程两边的指定根来消去方程左边的指数。
解题步骤 2.5.4
化简 。
解题步骤 2.5.4.1
将 重写为 。
解题步骤 2.5.4.2
将 乘以 。
解题步骤 2.5.4.3
合并和化简分母。
解题步骤 2.5.4.3.1
将 乘以 。
解题步骤 2.5.4.3.2
对 进行 次方运算。
解题步骤 2.5.4.3.3
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 2.5.4.3.4
将 和 相加。
解题步骤 2.5.4.3.5
将 重写为 。
解题步骤 2.5.4.3.5.1
使用 ,将 重写成 。
解题步骤 2.5.4.3.5.2
运用幂法则并将指数相乘,。
解题步骤 2.5.4.3.5.3
组合 和 。
解题步骤 2.5.4.3.5.4
约去 的公因数。
解题步骤 2.5.4.3.5.4.1
约去公因数。
解题步骤 2.5.4.3.5.4.2
重写表达式。
解题步骤 2.5.4.3.5.5
化简。
解题步骤 2.5.4.4
将 重写为 。
解题步骤 2.5.4.5
使用根数乘积法则进行合并。
解题步骤 2.5.5
完全解为同时包括解的正数和负数部分的结果。
解题步骤 2.5.5.1
首先,利用 的正值求第一个解。
解题步骤 2.5.5.2
下一步,使用 的负值来求第二个解。
解题步骤 2.5.5.3
完全解为同时包括解的正数和负数部分的结果。
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
化简每一项。
解题步骤 3.1.2.1.1
对 运用乘积法则。
解题步骤 3.1.2.1.2
化简分子。
解题步骤 3.1.2.1.2.1
将 重写为 。
解题步骤 3.1.2.1.2.1.1
使用 ,将 重写成 。
解题步骤 3.1.2.1.2.1.2
运用幂法则并将指数相乘,。
解题步骤 3.1.2.1.2.1.3
组合 和 。
解题步骤 3.1.2.1.2.1.4
约去 和 的公因数。
解题步骤 3.1.2.1.2.1.4.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.1.2.1.2.1.4.2
约去公因数。
解题步骤 3.1.2.1.2.1.4.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.1.2.1.2.1.4.2.2
约去公因数。
解题步骤 3.1.2.1.2.1.4.2.3
重写表达式。
解题步骤 3.1.2.1.2.1.5
将 重写为 。
解题步骤 3.1.2.1.2.2
将 重写为 。
解题步骤 3.1.2.1.2.2.1
因式分解出 。
解题步骤 3.1.2.1.2.2.2
将 和 重新排序。
解题步骤 3.1.2.1.2.2.3
添加圆括号。
解题步骤 3.1.2.1.2.3
从根式下提出各项。
解题步骤 3.1.2.1.3
约去 的公因数。
解题步骤 3.1.2.1.3.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.1.2.1.3.2
约去公因数。
解题步骤 3.1.2.1.3.3
重写表达式。
解题步骤 3.1.2.1.4
约去 的公因数。
解题步骤 3.1.2.1.4.1
约去公因数。
解题步骤 3.1.2.1.4.2
用 除以 。
解题步骤 3.1.2.1.5
通过将底数重写为其倒数的方式改变指数的符号。
解题步骤 3.1.2.1.6
将 乘以 。
解题步骤 3.1.2.1.7
合并和化简分母。
解题步骤 3.1.2.1.7.1
将 乘以 。
解题步骤 3.1.2.1.7.2
对 进行 次方运算。
解题步骤 3.1.2.1.7.3
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 3.1.2.1.7.4
将 和 相加。
解题步骤 3.1.2.1.7.5
将 重写为 。
解题步骤 3.1.2.1.7.5.1
使用 ,将 重写成 。
解题步骤 3.1.2.1.7.5.2
运用幂法则并将指数相乘,。
解题步骤 3.1.2.1.7.5.3
组合 和 。
解题步骤 3.1.2.1.7.5.4
约去 的公因数。
解题步骤 3.1.2.1.7.5.4.1
约去公因数。
解题步骤 3.1.2.1.7.5.4.2
重写表达式。
解题步骤 3.1.2.1.7.5.5
化简。
解题步骤 3.1.2.1.8
约去 和 的公因数。
解题步骤 3.1.2.1.8.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.1.2.1.8.2
约去公因数。
解题步骤 3.1.2.1.8.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.1.2.1.8.2.2
约去公因数。
解题步骤 3.1.2.1.8.2.3
重写表达式。
解题步骤 3.1.2.1.9
化简分子。
解题步骤 3.1.2.1.9.1
将 重写为 。
解题步骤 3.1.2.1.9.2
对 运用乘积法则。
解题步骤 3.1.2.1.9.3
对 进行 次方运算。
解题步骤 3.1.2.1.9.4
将 中的指数相乘。
解题步骤 3.1.2.1.9.4.1
运用幂法则并将指数相乘,。
解题步骤 3.1.2.1.9.4.2
将 乘以 。
解题步骤 3.1.2.1.9.5
将 重写为 。
解题步骤 3.1.2.1.9.5.1
因式分解出 。
解题步骤 3.1.2.1.9.5.2
将 重写为 。
解题步骤 3.1.2.1.9.5.3
将 和 重新排序。
解题步骤 3.1.2.1.9.5.4
添加圆括号。
解题步骤 3.1.2.1.9.6
从根式下提出各项。
解题步骤 3.1.2.1.10
约去 的公因数。
解题步骤 3.1.2.1.10.1
约去公因数。
解题步骤 3.1.2.1.10.2
重写表达式。
解题步骤 3.1.2.1.11
对 运用乘积法则。
解题步骤 3.1.2.1.12
化简分子。
解题步骤 3.1.2.1.12.1
将 重写为 。
解题步骤 3.1.2.1.12.1.1
使用 ,将 重写成 。
解题步骤 3.1.2.1.12.1.2
运用幂法则并将指数相乘,。
解题步骤 3.1.2.1.12.1.3
组合 和 。
解题步骤 3.1.2.1.12.1.4
约去 和 的公因数。
解题步骤 3.1.2.1.12.1.4.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.1.2.1.12.1.4.2
约去公因数。
解题步骤 3.1.2.1.12.1.4.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.1.2.1.12.1.4.2.2
约去公因数。
解题步骤 3.1.2.1.12.1.4.2.3
重写表达式。
解题步骤 3.1.2.1.12.1.5
将 重写为 。
解题步骤 3.1.2.1.12.2
将 重写为 。
解题步骤 3.1.2.1.12.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.1.2.1.12.2.2
将 重写为 。
解题步骤 3.1.2.1.12.2.3
添加圆括号。
解题步骤 3.1.2.1.12.3
从根式下提出各项。
解题步骤 3.1.2.1.13
对 进行 次方运算。
解题步骤 3.1.2.1.14
约去 的公因数。
解题步骤 3.1.2.1.14.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.1.2.1.14.2
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.1.2.1.14.3
约去公因数。
解题步骤 3.1.2.1.14.4
重写表达式。
解题步骤 3.1.2.1.15
约去 和 的公因数。
解题步骤 3.1.2.1.15.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.1.2.1.15.2
约去公因数。
解题步骤 3.1.2.1.15.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.1.2.1.15.2.2
约去公因数。
解题步骤 3.1.2.1.15.2.3
重写表达式。
解题步骤 3.1.2.1.16
将 重写为 。
解题步骤 3.1.2.2
要将 写成带有公分母的分数,请乘以 。
解题步骤 3.1.2.3
化简项。
解题步骤 3.1.2.3.1
组合 和 。
解题步骤 3.1.2.3.2
在公分母上合并分子。
解题步骤 3.1.2.4
化简分子。
解题步骤 3.1.2.4.1
将 移到 的左侧。
解题步骤 3.1.2.4.2
从 中减去 。
解题步骤 3.1.2.5
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 3.3
将 代入 以求 的值。
解题步骤 3.3.1
使用表达式中的 替换变量 。
解题步骤 3.3.2
化简结果。
解题步骤 3.3.2.1
化简每一项。
解题步骤 3.3.2.1.1
使用幂法则 分解指数。
解题步骤 3.3.2.1.1.1
对 运用乘积法则。
解题步骤 3.3.2.1.1.2
对 运用乘积法则。
解题步骤 3.3.2.1.2
使用乘法的交换性质重写。
解题步骤 3.3.2.1.3
约去 的公因数。
解题步骤 3.3.2.1.3.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.3.2.1.3.2
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.3.2.1.3.3
约去公因数。
解题步骤 3.3.2.1.3.4
重写表达式。
解题步骤 3.3.2.1.4
组合 和 。
解题步骤 3.3.2.1.5
化简分子。
解题步骤 3.3.2.1.5.1
对 进行 次方运算。
解题步骤 3.3.2.1.5.2
将 重写为 。
解题步骤 3.3.2.1.5.2.1
使用 ,将 重写成 。
解题步骤 3.3.2.1.5.2.2
运用幂法则并将指数相乘,。
解题步骤 3.3.2.1.5.2.3
组合 和 。
解题步骤 3.3.2.1.5.2.4
约去 和 的公因数。
解题步骤 3.3.2.1.5.2.4.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.3.2.1.5.2.4.2
约去公因数。
解题步骤 3.3.2.1.5.2.4.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.3.2.1.5.2.4.2.2
约去公因数。
解题步骤 3.3.2.1.5.2.4.2.3
重写表达式。
解题步骤 3.3.2.1.5.2.5
将 重写为 。
解题步骤 3.3.2.1.5.3
将 重写为 。
解题步骤 3.3.2.1.5.3.1
因式分解出 。
解题步骤 3.3.2.1.5.3.2
将 和 重新排序。
解题步骤 3.3.2.1.5.3.3
添加圆括号。
解题步骤 3.3.2.1.5.4
从根式下提出各项。
解题步骤 3.3.2.1.5.5
将 乘以 。
解题步骤 3.3.2.1.6
约去 的公因数。
解题步骤 3.3.2.1.6.1
约去公因数。
解题步骤 3.3.2.1.6.2
用 除以 。
解题步骤 3.3.2.1.7
通过将底数重写为其倒数的方式改变指数的符号。
解题步骤 3.3.2.1.8
将 乘以 。
解题步骤 3.3.2.1.9
合并和化简分母。
解题步骤 3.3.2.1.9.1
将 乘以 。
解题步骤 3.3.2.1.9.2
对 进行 次方运算。
解题步骤 3.3.2.1.9.3
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 3.3.2.1.9.4
将 和 相加。
解题步骤 3.3.2.1.9.5
将 重写为 。
解题步骤 3.3.2.1.9.5.1
使用 ,将 重写成 。
解题步骤 3.3.2.1.9.5.2
运用幂法则并将指数相乘,。
解题步骤 3.3.2.1.9.5.3
组合 和 。
解题步骤 3.3.2.1.9.5.4
约去 的公因数。
解题步骤 3.3.2.1.9.5.4.1
约去公因数。
解题步骤 3.3.2.1.9.5.4.2
重写表达式。
解题步骤 3.3.2.1.9.5.5
化简。
解题步骤 3.3.2.1.10
约去 和 的公因数。
解题步骤 3.3.2.1.10.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.3.2.1.10.2
约去公因数。
解题步骤 3.3.2.1.10.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.3.2.1.10.2.2
约去公因数。
解题步骤 3.3.2.1.10.2.3
重写表达式。
解题步骤 3.3.2.1.11
化简分子。
解题步骤 3.3.2.1.11.1
将 重写为 。
解题步骤 3.3.2.1.11.2
对 运用乘积法则。
解题步骤 3.3.2.1.11.3
对 进行 次方运算。
解题步骤 3.3.2.1.11.4
将 中的指数相乘。
解题步骤 3.3.2.1.11.4.1
运用幂法则并将指数相乘,。
解题步骤 3.3.2.1.11.4.2
将 乘以 。
解题步骤 3.3.2.1.11.5
将 重写为 。
解题步骤 3.3.2.1.11.5.1
因式分解出 。
解题步骤 3.3.2.1.11.5.2
将 重写为 。
解题步骤 3.3.2.1.11.5.3
将 和 重新排序。
解题步骤 3.3.2.1.11.5.4
添加圆括号。
解题步骤 3.3.2.1.11.6
从根式下提出各项。
解题步骤 3.3.2.1.12
约去 的公因数。
解题步骤 3.3.2.1.12.1
约去公因数。
解题步骤 3.3.2.1.12.2
重写表达式。
解题步骤 3.3.2.1.13
使用幂法则 分解指数。
解题步骤 3.3.2.1.13.1
对 运用乘积法则。
解题步骤 3.3.2.1.13.2
对 运用乘积法则。
解题步骤 3.3.2.1.14
对 进行 次方运算。
解题步骤 3.3.2.1.15
将 乘以 。
解题步骤 3.3.2.1.16
化简分子。
解题步骤 3.3.2.1.16.1
将 重写为 。
解题步骤 3.3.2.1.16.1.1
使用 ,将 重写成 。
解题步骤 3.3.2.1.16.1.2
运用幂法则并将指数相乘,。
解题步骤 3.3.2.1.16.1.3
组合 和 。
解题步骤 3.3.2.1.16.1.4
约去 和 的公因数。
解题步骤 3.3.2.1.16.1.4.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.3.2.1.16.1.4.2
约去公因数。
解题步骤 3.3.2.1.16.1.4.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.3.2.1.16.1.4.2.2
约去公因数。
解题步骤 3.3.2.1.16.1.4.2.3
重写表达式。
解题步骤 3.3.2.1.16.1.5
将 重写为 。
解题步骤 3.3.2.1.16.2
将 重写为 。
解题步骤 3.3.2.1.16.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.3.2.1.16.2.2
将 重写为 。
解题步骤 3.3.2.1.16.2.3
添加圆括号。
解题步骤 3.3.2.1.16.3
从根式下提出各项。
解题步骤 3.3.2.1.17
对 进行 次方运算。
解题步骤 3.3.2.1.18
约去 的公因数。
解题步骤 3.3.2.1.18.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.3.2.1.18.2
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.3.2.1.18.3
约去公因数。
解题步骤 3.3.2.1.18.4
重写表达式。
解题步骤 3.3.2.1.19
约去 和 的公因数。
解题步骤 3.3.2.1.19.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.3.2.1.19.2
约去公因数。
解题步骤 3.3.2.1.19.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 3.3.2.1.19.2.2
约去公因数。
解题步骤 3.3.2.1.19.2.3
重写表达式。
解题步骤 3.3.2.1.20
将 重写为 。
解题步骤 3.3.2.2
要将 写成带有公分母的分数,请乘以 。
解题步骤 3.3.2.3
化简项。
解题步骤 3.3.2.3.1
组合 和 。
解题步骤 3.3.2.3.2
在公分母上合并分子。
解题步骤 3.3.2.4
化简分子。
解题步骤 3.3.2.4.1
将 移到 的左侧。
解题步骤 3.3.2.4.2
从 中减去 。
解题步骤 3.3.2.5
最终答案为 。
解题步骤 3.4
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 3.5
确定可能是拐点的点。
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
最终答案为 。
解题步骤 5.3
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 6
解题步骤 6.1
使用表达式中的 替换变量 。
解题步骤 6.2
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。图像中没有满足这些要求的点。
不存在拐点