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微积分学 示例
解题步骤 1
解题步骤 1.1
求二阶导数。
解题步骤 1.1.1
求一阶导数。
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 且 。
解题步骤 1.1.1.2
对 的导数为 。
解题步骤 1.1.1.3
组合 和 。
解题步骤 1.1.1.4
通过指数相加将 乘以 。
解题步骤 1.1.1.4.1
将 乘以 。
解题步骤 1.1.1.4.1.1
对 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
将 和 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。
解题步骤 1.1.2.1
根据加法法则, 对 的导数是 。
解题步骤 1.1.2.2
计算 。
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 且 。
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
对 的导数为 。
解题步骤 1.1.2.2.4
组合 和 。
解题步骤 1.1.2.2.5
通过指数相加将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.2.5.1
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.2.5.1.1
对 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
将 和 相加。
解题步骤 1.1.2.3
计算 。
解题步骤 1.1.2.3.1
因为 对于 是常数,所以 对 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 且 。
解题步骤 1.1.2.3.3
对 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 和 。
解题步骤 1.1.2.3.6
对 进行 次方运算。
解题步骤 1.1.2.3.7
对 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
将 和 相加。
解题步骤 1.1.2.3.10
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.4
化简。
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。
解题步骤 1.1.2.4.2.1
组合 和 。
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 。
解题步骤 1.1.2.4.2.4.1
移动 。
解题步骤 1.1.2.4.2.4.2
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.4.2.4.2.1
对 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
将 和 相加。
解题步骤 1.1.2.4.3
化简每一项。
解题步骤 1.1.2.4.3.1
化简分子。
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。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.5.1
通过指数相加将 乘以 。
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
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.5.1.2.1
对 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
将 和 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
将 和 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。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.8.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.8.1.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.8.1.2
从 中分解出因数 。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.8.1.3
从 中分解出因数 。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.8.2
乘以 。
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
对 进行 次方运算。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.8.2.3
对 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
将 和 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
将 和 相加。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.8.5
通过指数相加将 乘以 。
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
将 和 相加。
解题步骤 1.1.2.4.3.1.9
将 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 和 的公因数。
解题步骤 1.1.2.4.3.5.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 1.1.2.4.3.5.2
约去公因数。
解题步骤 1.1.2.4.3.5.2.1
从 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
将 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
将 和 相加。
解题步骤 1.1.3
对 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 。
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。
解题步骤 1.2.3.1
将 中的每一项除以 并化简。
解题步骤 1.2.3.1.1
将 中的每一项都除以 。
解题步骤 1.2.3.1.2
化简左边。
解题步骤 1.2.3.1.2.1
约去 的公因数。
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
用 除以 。
解题步骤 1.2.3.1.3
化简右边。
解题步骤 1.2.3.1.3.1
用 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 。
解题步骤 1.2.3.3.1
将 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 是 。
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