微积分学示例

$2 e^{\sqrt{x}}$

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 $\sqrt{x}$ 重写成 $x^{\frac{1}{2}}$ 。

$\frac{d}{d x} [2 e^{x^{\frac{1}{2}}}]$

解题步骤 1.2

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

$2 \frac{d}{d x} [e^{x^{\frac{1}{2}}}]$

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 $f (x) = e^{x}$ 且 $g (x) = x^{\frac{1}{2}}$ 。

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解题步骤 2.1

要使用链式法则，请将 $u$ 设为 $x^{\frac{1}{2}}$ 。

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

解题步骤 2.2

使用指数法则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d u} [a^{u}]$ 等于 $a^{u} \ln (a)$ ，其中 $a$ = $e$ 。

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

解题步骤 2.3

使用 $x^{\frac{1}{2}}$ 替换所有出现的 $u$ 。

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

解题步骤 3

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

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

解题步骤 4

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

$2 e^{x^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}})$

解题步骤 5

组合 $- 1$ 和 $\frac{2}{2}$ 。

$2 e^{x^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}})$

解题步骤 6

在公分母上合并分子。

$2 e^{x^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} x^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}})$

解题步骤 7

化简分子。

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解题步骤 7.1

将 $- 1$ 乘以 $2$ 。

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

解题步骤 7.2

从 $1$ 中减去 $2$ 。

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

解题步骤 8

将负号移到分数的前面。

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

解题步骤 9

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

$2 e^{x^{\frac{1}{2}}} \frac{x^{- \frac{1}{2}}}{2}$

解题步骤 10

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

$\frac{x^{- \frac{1}{2}} \cdot 2}{2} e^{x^{\frac{1}{2}}}$

解题步骤 11

组合 $\frac{x^{- \frac{1}{2}} \cdot 2}{2}$ 和 $e^{x^{\frac{1}{2}}}$ 。

$\frac{x^{- \frac{1}{2}} \cdot 2 e^{x^{\frac{1}{2}}}}{2}$

解题步骤 12

化简表达式。

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解题步骤 12.1

将 $2$ 移到 $x^{- \frac{1}{2}}$ 的左侧。

$\frac{2 \cdot x^{- \frac{1}{2}} e^{x^{\frac{1}{2}}}}{2}$

解题步骤 12.2

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

$\frac{2 e^{x^{\frac{1}{2}}}}{2 x^{\frac{1}{2}}}$

解题步骤 13

约去公因数。

$\frac{2 e^{x^{\frac{1}{2}}}}{2 x^{\frac{1}{2}}}$

解题步骤 14

重写表达式。

$\frac{e^{x^{\frac{1}{2}}}}{x^{\frac{1}{2}}}$

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