微积分学 示例
f(x)=6x-6f(x)=6x−6 , (-1,4)(−1,4)
解题步骤 1
解题步骤 1.1
表达式的定义域是除使表达式无定义的值外的所有实数。在本例中,不存在使表达式无定义的实数。
区间计数法:
(-∞,∞)(−∞,∞)
集合符号:
{x|x∈ℝ}{x|x∈R}
解题步骤 1.2
f(x)f(x) 在 [-1,4][−1,4] 上连续。
该函数连续。
该函数连续。
解题步骤 2
解题步骤 2.1
求导数。
解题步骤 2.1.1
求一阶导数。
解题步骤 2.1.1.1
根据加法法则,6x-66x−6 对 xx 的导数是 ddx[6x]+ddx[-6]ddx[6x]+ddx[−6]。
ddx[6x]+ddx[-6]ddx[6x]+ddx[−6]
解题步骤 2.1.1.2
计算 ddx[6x]ddx[6x]。
解题步骤 2.1.1.2.1
因为 66 对于 xx 是常数,所以 6x6x 对 xx 的导数是 6ddx[x]6ddx[x]。
6ddx[x]+ddx[-6]6ddx[x]+ddx[−6]
解题步骤 2.1.1.2.2
使用幂法则求微分,根据该法则,ddx[xn]ddx[xn] 等于 nxn-1nxn−1,其中 n=1n=1。
6⋅1+ddx[-6]6⋅1+ddx[−6]
解题步骤 2.1.1.2.3
将 66 乘以 11。
6+ddx[-6]6+ddx[−6]
6+ddx[-6]6+ddx[−6]
解题步骤 2.1.1.3
使用常数法则求导。
解题步骤 2.1.1.3.1
因为 -6−6 对于 xx 是常数,所以 -6−6 对 xx 的导数为 00。
6+06+0
解题步骤 2.1.1.3.2
将 66 和 00 相加。
f′(x)=6
f′(x)=6
f′(x)=6
解题步骤 2.1.2
f(x) 对 x 的一阶导数是 6。
6
6
解题步骤 2.2
判断导数在 [-1,4] 上是否连续。
解题步骤 2.2.1
表达式的定义域是除使表达式无定义的值外的所有实数。在本例中,不存在使表达式无定义的实数。
区间计数法:
(-∞,∞)
集合符号:
{x|x∈ℝ}
解题步骤 2.2.2
f′(x) 在 [-1,4] 上连续。
该函数连续。
该函数连续。
解题步骤 2.3
该函数在 [-1,4] 上可微,因为其导数在 [-1,4] 上连续。
该函数可微。
该函数可微。
解题步骤 3
为了确保弧长成立,函数自身及其导数在闭区间 [-1,4] 上都必须为连续的。
函数及其导数在闭区间 [-1,4] 上连续。
解题步骤 4
解题步骤 4.1
根据加法法则,6x-6 对 x 的导数是 ddx[6x]+ddx[-6]。
ddx[6x]+ddx[-6]
解题步骤 4.2
计算 ddx[6x]。
解题步骤 4.2.1
因为 6 对于 x 是常数,所以 6x 对 x 的导数是 6ddx[x]。
6ddx[x]+ddx[-6]
解题步骤 4.2.2
使用幂法则求微分,根据该法则,ddx[xn] 等于 nxn-1,其中 n=1。
6⋅1+ddx[-6]
解题步骤 4.2.3
将 6 乘以 1。
6+ddx[-6]
6+ddx[-6]
解题步骤 4.3
使用常数法则求导。
解题步骤 4.3.1
因为 -6 对于 x 是常数,所以 -6 对 x 的导数为 0。
6+0
解题步骤 4.3.2
将 6 和 0 相加。
6
6
6
解题步骤 5
要求函数的弧长,请使用公式 L=∫ba√1+(f′(x))2dx。
∫4-1√1+(6)2dx
解题步骤 6
解题步骤 6.1
应用常数不变法则。
√37x]4-1
解题步骤 6.2
代入并化简。
解题步骤 6.2.1
计算 √37x 在 4 处和在 -1 处的值。
(√37⋅4)-√37⋅-1
解题步骤 6.2.2
化简。
解题步骤 6.2.2.1
将 4 移到 √37 的左侧。
4⋅√37-√37⋅-1
解题步骤 6.2.2.2
将 -1 乘以 -1。
4√37+1√37
解题步骤 6.2.2.3
将 √37 乘以 1。
4√37+√37
解题步骤 6.2.2.4
将 4√37 和 √37 相加。
5√37
5√37
5√37
5√37
解题步骤 7
结果可以多种形式表示。
恰当形式:
5√37
小数形式:
30.41381265…
解题步骤 8