微积分学 示例

求凹凸性 f(x)=x^2|x|
解题步骤 1
Find the values where the second derivative is equal to .
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解题步骤 1.1
求二阶导数。
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解题步骤 1.1.1
求一阶导数。
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解题步骤 1.1.1.1
使用乘积法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中
解题步骤 1.1.1.2
的导数为
解题步骤 1.1.1.3
组合
解题步骤 1.1.1.4
通过指数相加将 乘以
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解题步骤 1.1.1.4.1
乘以
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解题步骤 1.1.1.4.1.1
进行 次方运算。
解题步骤 1.1.1.4.1.2
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 1.1.1.4.2
相加。
解题步骤 1.1.1.5
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中
解题步骤 1.1.1.6
重新排序项。
解题步骤 1.1.2
求二阶导数。
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解题步骤 1.1.2.1
根据加法法则, 的导数是
解题步骤 1.1.2.2
计算
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解题步骤 1.1.2.2.1
使用除法定则求微分,根据该法则, 等于 ,其中
解题步骤 1.1.2.2.2
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中
解题步骤 1.1.2.2.3
的导数为
解题步骤 1.1.2.2.4
组合
解题步骤 1.1.2.2.5
通过指数相加将 乘以
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解题步骤 1.1.2.2.5.1
乘以
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解题步骤 1.1.2.2.5.1.1
进行 次方运算。
解题步骤 1.1.2.2.5.1.2
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 1.1.2.2.5.2
相加。
解题步骤 1.1.2.3
计算
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解题步骤 1.1.2.3.1
因为 对于 是常数,所以 的导数是
解题步骤 1.1.2.3.2
使用乘积法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中
解题步骤 1.1.2.3.3
的导数为
解题步骤 1.1.2.3.4
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中
解题步骤 1.1.2.3.5
组合
解题步骤 1.1.2.3.6
进行 次方运算。
解题步骤 1.1.2.3.7
进行 次方运算。
解题步骤 1.1.2.3.8
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 1.1.2.3.9
相加。
解题步骤 1.1.2.3.10
乘以
解题步骤 1.1.2.4
化简。
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解题步骤 1.1.2.4.1
运用分配律。
解题步骤 1.1.2.4.2
合并项。
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解题步骤 1.1.2.4.2.1
组合
解题步骤 1.1.2.4.2.2
要将 写成带有公分母的分数,请乘以
解题步骤 1.1.2.4.2.3
在公分母上合并分子。
解题步骤 1.1.2.4.2.4
通过指数相加将 乘以
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解题步骤 1.1.2.4.2.4.1
移动
解题步骤 1.1.2.4.2.4.2
乘以
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解题步骤 1.1.2.4.2.4.2.1
进行 次方运算。
解题步骤 1.1.2.4.2.4.2.2
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 1.1.2.4.2.4.3
相加。
解题步骤 1.1.2.4.3
化简每一项。
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解题步骤 1.1.2.4.3.1
化简分子。
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解题步骤 1.1.2.4.3.1.1
使用乘法的交换性质重写。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.2
重新排序项。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.3
要将 写成带有公分母的分数,请乘以
解题步骤 1.1.2.4.3.1.4
在公分母上合并分子。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.5
化简分子。
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解题步骤 1.1.2.4.3.1.5.1
通过指数相加将 乘以
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解题步骤 1.1.2.4.3.1.5.1.1
移动
解题步骤 1.1.2.4.3.1.5.1.2
乘以
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解题步骤 1.1.2.4.3.1.5.1.2.1
进行 次方运算。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.5.1.2.2
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.5.1.3
相加。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.5.2
去掉 的绝对值符号,因为偶次幂的求幂结果恒为正。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.5.3
相加。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.6
要将 写成带有公分母的分数,请乘以
解题步骤 1.1.2.4.3.1.7
在公分母上合并分子。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.8
化简分子。
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解题步骤 1.1.2.4.3.1.8.1
中分解出因数
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解题步骤 1.1.2.4.3.1.8.1.1
中分解出因数
解题步骤 1.1.2.4.3.1.8.1.2
中分解出因数
解题步骤 1.1.2.4.3.1.8.1.3
中分解出因数
解题步骤 1.1.2.4.3.1.8.2
乘以
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解题步骤 1.1.2.4.3.1.8.2.1
要将绝对值相乘,请将每个绝对值内的项相乘。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.8.2.2
进行 次方运算。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.8.2.3
进行 次方运算。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.8.2.4
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.8.2.5
相加。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.8.3
从绝对值中去掉非负项。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.8.4
相加。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.8.5
通过指数相加将 乘以
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解题步骤 1.1.2.4.3.1.8.5.1
移动
解题步骤 1.1.2.4.3.1.8.5.2
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.8.5.3
相加。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.9
移到 的左侧。
解题步骤 1.1.2.4.3.2
去掉 的绝对值符号,因为偶次幂的求幂结果恒为正。
解题步骤 1.1.2.4.3.3
将分子乘以分母的倒数。
解题步骤 1.1.2.4.3.4
合并。
解题步骤 1.1.2.4.3.5
约去 的公因数。
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解题步骤 1.1.2.4.3.5.1
中分解出因数
解题步骤 1.1.2.4.3.5.2
约去公因数。
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解题步骤 1.1.2.4.3.5.2.1
中分解出因数
解题步骤 1.1.2.4.3.5.2.2
约去公因数。
解题步骤 1.1.2.4.3.5.2.3
重写表达式。
解题步骤 1.1.2.4.3.6
乘以
解题步骤 1.1.2.4.4
在公分母上合并分子。
解题步骤 1.1.2.4.5
相加。
解题步骤 1.1.3
的二阶导数是
解题步骤 1.2
使二阶导数等于 ,然后求解方程
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解题步骤 1.2.1
将二阶导数设为等于
解题步骤 1.2.2
将分子设为等于零。
解题步骤 1.2.3
求解 的方程。
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解题步骤 1.2.3.1
中的每一项除以 并化简。
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解题步骤 1.2.3.1.1
中的每一项都除以
解题步骤 1.2.3.1.2
化简左边。
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解题步骤 1.2.3.1.2.1
约去 的公因数。
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解题步骤 1.2.3.1.2.1.1
约去公因数。
解题步骤 1.2.3.1.2.1.2
除以
解题步骤 1.2.3.1.3
化简右边。
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解题步骤 1.2.3.1.3.1
除以
解题步骤 1.2.3.2
取方程两边的指定根来消去方程左边的指数。
解题步骤 1.2.3.3
化简
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解题步骤 1.2.3.3.1
重写为
解题步骤 1.2.3.3.2
假设各项均为正实数,从根式下提出各项。
解题步骤 1.2.3.3.3
正负
解题步骤 1.2.4
排除不能使 成立的解。
解题步骤 2
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:
解题步骤 3
因为二阶导数是正数,所以图像向上凹。
图像向上凹
解题步骤 4