微积分学 示例
y=x√xy=x√x
解题步骤 1
设 y=f(x)y=f(x),对 ln(y)=ln(f(x))ln(y)=ln(f(x)) 两边取自然对数。
ln(y)=ln(x√x)ln(y)=ln(x√x)
解题步骤 2
解题步骤 2.1
使用 n√ax=axnn√ax=axn,将√x√x 重写成 x12x12。
ln(y)=ln(xx12)ln(y)=ln(xx12)
解题步骤 2.2
通过将 x12x12 移到对数外来展开 ln(xx12)ln(xx12)。
ln(y)=x12ln(x)ln(y)=x12ln(x)
ln(y)=x12ln(x)ln(y)=x12ln(x)
解题步骤 3
解题步骤 3.1
用链式法则对 ln(y)ln(y) 的左边求导。
y′y=x12ln(x)y'y=x12ln(x)
解题步骤 3.2
对右边求导。
解题步骤 3.2.1
对 x12ln(x)x12ln(x) 求导。
y′y=ddx[x12ln(x)]y'y=ddx[x12ln(x)]
解题步骤 3.2.2
使用乘积法则求微分,根据该法则,ddx[f(x)g(x)]ddx[f(x)g(x)] 等于 f(x)ddx[g(x)]+g(x)ddx[f(x)]f(x)ddx[g(x)]+g(x)ddx[f(x)],其中 f(x)=x12f(x)=x12 且 g(x)=ln(x)g(x)=ln(x)。
y′y=x12ddx[ln(x)]+ln(x)ddx[x12]y'y=x12ddx[ln(x)]+ln(x)ddx[x12]
解题步骤 3.2.3
ln(x)ln(x) 对 xx 的导数为 1x1x。
y′y=x121x+ln(x)ddx[x12]y'y=x121x+ln(x)ddx[x12]
解题步骤 3.2.4
合并分数。
解题步骤 3.2.4.1
组合 x12x12 和 1x1x。
y′y=x12x+ln(x)ddx[x12]y'y=x12x+ln(x)ddx[x12]
解题步骤 3.2.4.2
使用负指数规则 bn=1b-nbn=1b−n 将 x12x12 移动到分母。
y′y=1x⋅x-12+ln(x)ddx[x12]y'y=1x⋅x−12+ln(x)ddx[x12]
y′y=1x⋅x-12+ln(x)ddx[x12]y'y=1x⋅x−12+ln(x)ddx[x12]
解题步骤 3.2.5
通过指数相加将 xx 乘以 x-12x−12。
解题步骤 3.2.5.1
将 xx 乘以 x-12x−12。
解题步骤 3.2.5.1.1
对 xx 进行 11 次方运算。
y′y=1x1x-12+ln(x)ddx[x12]y'y=1x1x−12+ln(x)ddx[x12]
解题步骤 3.2.5.1.2
使用幂法则 aman=am+naman=am+n 合并指数。
y′y=1x1-12+ln(x)ddx[x12]y'y=1x1−12+ln(x)ddx[x12]
y′y=1x1-12+ln(x)ddx[x12]y'y=1x1−12+ln(x)ddx[x12]
解题步骤 3.2.5.2
将 11 写成具有公分母的分数。
y′y=1x22-12+ln(x)ddx[x12]y'y=1x22−12+ln(x)ddx[x12]
解题步骤 3.2.5.3
在公分母上合并分子。
y′y=1x2-12+ln(x)ddx[x12]y'y=1x2−12+ln(x)ddx[x12]
解题步骤 3.2.5.4
从 22 中减去 11。
y′y=1x12+ln(x)ddx[x12]y'y=1x12+ln(x)ddx[x12]
y′y=1x12+ln(x)ddx[x12]y'y=1x12+ln(x)ddx[x12]
解题步骤 3.2.6
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=12n=12。
y′y=1x12+ln(x)(12x12-1)y'y=1x12+ln(x)(12x12−1)
解题步骤 3.2.7
要将 -1−1 写成带有公分母的分数,请乘以 2222。
y′y=1x12+ln(x)(12x12-1⋅22)y'y=1x12+ln(x)(12x12−1⋅22)
解题步骤 3.2.8
组合 -1−1 和 2222。
y′y=1x12+ln(x)(12x12+-1⋅22)y'y=1x12+ln(x)(12x12+−1⋅22)
解题步骤 3.2.9
在公分母上合并分子。
y′y=1x12+ln(x)(12x1-1⋅22)y'y=1x12+ln(x)(12x1−1⋅22)
解题步骤 3.2.10
化简分子。
解题步骤 3.2.10.1
将 -1−1 乘以 22。
y′y=1x12+ln(x)(12x1-22)y'y=1x12+ln(x)(12x1−22)
解题步骤 3.2.10.2
从 11 中减去 22。
y′y=1x12+ln(x)(12x-12)y'y=1x12+ln(x)(12x−12)
y′y=1x12+ln(x)(12x-12)y'y=1x12+ln(x)(12x−12)
解题步骤 3.2.11
将负号移到分数的前面。
y′y=1x12+ln(x)(12x-12)y'y=1x12+ln(x)(12x−12)
解题步骤 3.2.12
组合 1212 和 x-12x−12。
y′y=1x12+ln(x)x-122y'y=1x12+ln(x)x−122
解题步骤 3.2.13
组合 ln(x)ln(x) 和 x-122x−122。
y′y=1x12+ln(x)x-122y'y=1x12+ln(x)x−122
解题步骤 3.2.14
使用负指数规则 b-n=1bnb−n=1bn 将 x-12x−12 移动到分母。
y′y=1x12+ln(x)2x12y'y=1x12+ln(x)2x12
y′y=1x12+ln(x)2x12y'y=1x12+ln(x)2x12
y′y=1x12+ln(x)2x12y'y=1x12+ln(x)2x12
解题步骤 4
分离出 y′y',将原函数代入右边的 yy。
y′=(1x12+ln(x)2x12)x√xy'=(1x12+ln(x)2x12)x√x
解题步骤 5
解题步骤 5.1
运用分配律。
y′=1x12x√x+ln(x)2x12x√xy'=1x12x√x+ln(x)2x12x√x
解题步骤 5.2
组合 1x121x12 和 x√xx√x。
y′=x√xx12+ln(x)2x12x√xy'=x√xx12+ln(x)2x12x√x
解题步骤 5.3
组合 ln(x)2x12ln(x)2x12 和 x√xx√x。
y′=x√xx12+ln(x)x√x2x12y'=x√xx12+ln(x)x√x2x12
解题步骤 5.4
化简每一项。
解题步骤 5.4.1
从 x√xx√x 中分解出因数 x12x12。
y′=x12x√x-12x12+ln(x)x√x2x12y'=x12x√x−12x12+ln(x)x√x2x12
解题步骤 5.4.2
约去公因数。
解题步骤 5.4.2.1
乘以 11。
y′=x12x√x-12x12⋅1+ln(x)x√x2x12y'=x12x√x−12x12⋅1+ln(x)x√x2x12
解题步骤 5.4.2.2
约去公因数。
y′=x12x√x-12x12⋅1+ln(x)x√x2x12
解题步骤 5.4.2.3
重写表达式。
y′=x√x-121+ln(x)x√x2x12
解题步骤 5.4.2.4
用 x√x-12 除以 1。
y′=x√x-12+ln(x)x√x2x12
y′=x√x-12+ln(x)x√x2x12
解题步骤 5.4.3
从 ln(x)x√x 中分解出因数 x12。
y′=x√x-12+x12(ln(x)x√x-12)2x12
解题步骤 5.4.4
约去公因数。
解题步骤 5.4.4.1
从 2x12 中分解出因数 x12。
y′=x√x-12+x12(ln(x)x√x-12)x12⋅2
解题步骤 5.4.4.2
约去公因数。
y′=x√x-12+x12(ln(x)x√x-12)x12⋅2
解题步骤 5.4.4.3
重写表达式。
y′=x√x-12+ln(x)x√x-122
y′=x√x-12+ln(x)x√x-122
解题步骤 5.4.5
化简分子。
解题步骤 5.4.5.1
要将 √x 写成带有公分母的分数,请乘以 22。
y′=x√x-12+ln(x)x√x⋅22-122
解题步骤 5.4.5.2
组合 √x 和 22。
y′=x√x-12+ln(x)x√x⋅22-122
解题步骤 5.4.5.3
在公分母上合并分子。
y′=x√x-12+ln(x)x√x⋅2-122
解题步骤 5.4.5.4
将 2 移到 √x 的左侧。
y′=x√x-12+ln(x)x2√x-122
y′=x√x-12+ln(x)x2√x-122
y′=x√x-12+ln(x)x2√x-122
解题步骤 5.5
要将 x√x-12 写成带有公分母的分数,请乘以 22。
y′=x√x-12⋅22+ln(x)x2√x-122
解题步骤 5.6
组合 x√x-12 和 22。
y′=x√x-12⋅22+ln(x)x2√x-122
解题步骤 5.7
在公分母上合并分子。
y′=x√x-12⋅2+ln(x)x2√x-122
解题步骤 5.8
化简分子。
解题步骤 5.8.1
使用 n√ax=axn,将√x 重写成 x12。
y′=xx12-12⋅2+ln(x)x2√x-122
解题步骤 5.8.2
使用 n√ax=axn,将√x 重写成 x12。
y′=xx12-12⋅2+ln(x)x2x12-122
解题步骤 5.8.3
将 2 移到 xx12-12 的左侧。
y′=2⋅xx12-12+ln(x)x2x12-122
解题步骤 5.8.4
化简每一项。
解题步骤 5.8.4.1
要将 x12 写成带有公分母的分数,请乘以 22。
y′=2xx12⋅22-12+ln(x)x2x12-122
解题步骤 5.8.4.2
组合 x12 和 22。
y′=2xx12⋅22-12+ln(x)x2x12-122
解题步骤 5.8.4.3
在公分母上合并分子。
y′=2xx12⋅2-12+ln(x)x2x12-122
解题步骤 5.8.4.4
将 2 移到 x12 的左侧。
y′=2x2x12-12+ln(x)x2x12-122
y′=2x2x12-12+ln(x)x2x12-122
解题步骤 5.8.5
从 2x2x12-12+ln(x)x2x12-12 中分解出因数 x2x12-12。
解题步骤 5.8.5.1
将 ln(x) 和 x2x12-12 重新排序。
y′=2x2x12-12+x2x12-12ln(x)2
解题步骤 5.8.5.2
从 2x2x12-12 中分解出因数 x2x12-12。
y′=x2x12-12⋅2+x2x12-12ln(x)2
解题步骤 5.8.5.3
从 x2x12-12ln(x) 中分解出因数 x2x12-12。
y′=x2x12-12⋅2+x2x12-12(ln(x))2
解题步骤 5.8.5.4
从 x2x12-12⋅2+x2x12-12(ln(x)) 中分解出因数 x2x12-12。
y′=x2x12-12(2+ln(x))2
y′=x2x12-12(2+ln(x))2
y′=x2x12-12(2+ln(x))2
y′=x2x12-12(2+ln(x))2