微积分学示例

$- 2 \sqrt{\sin (x)}$

解题步骤 1

使用常数相乘法则求微分。

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解题步骤 1.1

使用 $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ ，将 $\sqrt{\sin (x)}$ 重写成 ${\sin (x)}^{\frac{1}{2}}$ 。

$\frac{d}{d x} [- 2 {\sin (x)}^{\frac{1}{2}}]$

解题步骤 1.2

因为 $- 2$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- 2 {\sin (x)}^{\frac{1}{2}}$ 对 $x$ 的导数是 $- 2 \frac{d}{d x} [{\sin (x)}^{\frac{1}{2}}]$ 。

$- 2 \frac{d}{d x} [{\sin (x)}^{\frac{1}{2}}]$

解题步骤 2

使用链式法则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ 等于 $f' (g (x)) g' (x)$ ，其中 $f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ 且 $g (x) = \sin (x)$ 。

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解题步骤 2.1

要使用链式法则，请将 $u$ 设为 $\sin (x)$ 。

$- 2 (\frac{d}{d u} [u^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

解题步骤 2.2

使用幂法则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d u} [u^{n}]$ 等于 $n u^{n - 1}$ ，其中 $n = \frac{1}{2}$ 。

$- 2 (\frac{1}{2} u^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

解题步骤 2.3

使用 $\sin (x)$ 替换所有出现的 $u$ 。

$- 2 (\frac{1}{2} {\sin (x)}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

解题步骤 3

要将 $- 1$ 写成带有公分母的分数，请乘以 $\frac{2}{2}$ 。

$- 2 (\frac{1}{2} {\sin (x)}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

解题步骤 4

组合 $- 1$ 和 $\frac{2}{2}$ 。

$- 2 (\frac{1}{2} {\sin (x)}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

解题步骤 5

在公分母上合并分子。

$- 2 (\frac{1}{2} {\sin (x)}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

解题步骤 6

化简分子。

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解题步骤 6.1

将 $- 1$ 乘以 $2$ 。

$- 2 (\frac{1}{2} {\sin (x)}^{\frac{1 - 2}{2}} \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

解题步骤 6.2

从 $1$ 中减去 $2$ 。

$- 2 (\frac{1}{2} {\sin (x)}^{\frac{- 1}{2}} \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

解题步骤 7

将负号移到分数的前面。

$- 2 (\frac{1}{2} {\sin (x)}^{- \frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

解题步骤 8

组合 $\frac{1}{2}$ 和 ${\sin (x)}^{- \frac{1}{2}}$ 。

$- 2 (\frac{{\sin (x)}^{- \frac{1}{2}}}{2} \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

解题步骤 9

使用负指数规则 $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ 将 ${\sin (x)}^{- \frac{1}{2}}$ 移动到分母。

$- 2 (\frac{1}{2 {\sin (x)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [\sin (x)])$

解题步骤 10

组合 $\frac{1}{2 {\sin (x)}^{\frac{1}{2}}}$ 和 $- 2$ 。

$\frac{- 2}{2 {\sin (x)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [\sin (x)]$

解题步骤 11

从 $- 2$ 中分解出因数 $2$ 。

$\frac{2 \cdot - 1}{2 {\sin (x)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [\sin (x)]$

解题步骤 12

约去公因数。

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解题步骤 12.1

从 $2 {\sin (x)}^{\frac{1}{2}}$ 中分解出因数 $2$ 。

$\frac{2 \cdot - 1}{2 ({\sin (x)}^{\frac{1}{2}})} \frac{d}{d x} [\sin (x)]$

解题步骤 12.2

约去公因数。

$\frac{2 \cdot - 1}{2 {\sin (x)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [\sin (x)]$

解题步骤 12.3

重写表达式。

$\frac{- 1}{{\sin (x)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [\sin (x)]$

解题步骤 13

将负号移到分数的前面。

$- \frac{1}{{\sin (x)}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [\sin (x)]$

解题步骤 14

将 $\frac{1}{{\sin (x)}^{\frac{1}{2}}}$ 转换成 ${\csc (x)}^{\frac{1}{2}}$ 。

$- {\csc (x)}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\sin (x)]$

解题步骤 15

$\sin (x)$ 对 $x$ 的导数为 $\cos (x)$ 。

$- {\csc (x)}^{\frac{1}{2}} \cos (x)$

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