微积分学示例

$f (x) = - x (x + 2) (x - 2)$

解题步骤 1

求函数的一阶导数。

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解题步骤 1.1

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

$- \frac{d}{d x} [(x (x + 2)) (x - 2)]$

解题步骤 1.2

使用乘积法则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ 等于 $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ ，其中 $f (x) = x (x + 2)$ 且 $g (x) = x - 2$ 。

$- (x (x + 2) \frac{d}{d x} [x - 2] + (x - 2) \frac{d}{d x} [x (x + 2)])$

解题步骤 1.3

求微分。

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解题步骤 1.3.1

根据加法法则， $x - 2$ 对 $x$ 的导数是 $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 2]$ 。

$- (x (x + 2) (\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 2]) + (x - 2) \frac{d}{d x} [x (x + 2)])$

解题步骤 1.3.2

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 $n = 1$ 。

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

解题步骤 1.3.3

因为 $- 2$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- 2$ 对 $x$ 的导数为 $0$ 。

$- (x (x + 2) (1 + 0) + (x - 2) \frac{d}{d x} [x (x + 2)])$

解题步骤 1.3.4

化简表达式。

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解题步骤 1.3.4.1

将 $1$ 和 $0$ 相加。

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

解题步骤 1.3.4.2

将 $x$ 乘以 $1$ 。

$- (x (x + 2) + (x - 2) \frac{d}{d x} [x (x + 2)])$

解题步骤 1.4

使用乘积法则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ 等于 $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ ，其中 $f (x) = x$ 且 $g (x) = x + 2$ 。

$- (x (x + 2) + (x - 2) (x \frac{d}{d x} [x + 2] + (x + 2) \frac{d}{d x} [x]))$

解题步骤 1.5

求微分。

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解题步骤 1.5.1

根据加法法则， $x + 2$ 对 $x$ 的导数是 $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [2]$ 。

$- (x (x + 2) + (x - 2) (x (\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [2]) + (x + 2) \frac{d}{d x} [x]))$

解题步骤 1.5.2

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 $n = 1$ 。

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

解题步骤 1.5.3

因为 $2$ 对于 $x$ 是常数，所以 $2$ 对 $x$ 的导数为 $0$ 。

$- (x (x + 2) + (x - 2) (x (1 + 0) + (x + 2) \frac{d}{d x} [x]))$

解题步骤 1.5.4

化简表达式。

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解题步骤 1.5.4.1

将 $1$ 和 $0$ 相加。

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

解题步骤 1.5.4.2

将 $x$ 乘以 $1$ 。

$- (x (x + 2) + (x - 2) (x + (x + 2) \frac{d}{d x} [x]))$

解题步骤 1.5.5

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 $n = 1$ 。

$- (x (x + 2) + (x - 2) (x + (x + 2) \cdot 1))$

解题步骤 1.5.6

通过加上各项进行化简。

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解题步骤 1.5.6.1

将 $x + 2$ 乘以 $1$ 。

$- (x (x + 2) + (x - 2) (x + x + 2))$

解题步骤 1.5.6.2

将 $x$ 和 $x$ 相加。

$- (x (x + 2) + (x - 2) (2 x + 2))$

解题步骤 1.6

化简。

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解题步骤 1.6.1

运用分配律。

$- (x \cdot x + x \cdot 2 + (x - 2) (2 x + 2))$

解题步骤 1.6.2

运用分配律。

$- (x \cdot x) - (x \cdot 2) - ((x - 2) (2 x + 2))$

解题步骤 1.6.3

运用分配律。

$- (x \cdot x) - (x \cdot 2) - ((x - 2) (2 x) + (x - 2) \cdot 2)$

解题步骤 1.6.4

运用分配律。

$- (x \cdot x) - (x \cdot 2) - (x (2 x) - 2 (2 x) + (x - 2) \cdot 2)$

解题步骤 1.6.5

运用分配律。

$- (x \cdot x) - (x \cdot 2) - (x (2 x) - 2 (2 x) + x \cdot 2 - 2 \cdot 2)$

解题步骤 1.6.6

运用分配律。

$- (x \cdot x) - (x \cdot 2) - (x (2 x)) - (- 2 (2 x)) - (x \cdot 2) - (- 2 \cdot 2)$

解题步骤 1.6.7

合并项。

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解题步骤 1.6.7.1

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

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

解题步骤 1.6.7.2

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

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

解题步骤 1.6.7.3

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

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

解题步骤 1.6.7.4

将 $1$ 和 $1$ 相加。

$- x^{2} - (x \cdot 2) - (x (2 x)) - (- 2 (2 x)) - (x \cdot 2) - (- 2 \cdot 2)$

解题步骤 1.6.7.5

将 $2$ 移到 $x$ 的左侧。

$- x^{2} - (2 \cdot x) - (x (2 x)) - (- 2 (2 x)) - (x \cdot 2) - (- 2 \cdot 2)$

解题步骤 1.6.7.6

将 $2$ 乘以 $- 1$ 。

$- x^{2} - 2 x - (x (2 x)) - (- 2 (2 x)) - (x \cdot 2) - (- 2 \cdot 2)$

解题步骤 1.6.7.7

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

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

解题步骤 1.6.7.8

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

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

解题步骤 1.6.7.9

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

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

解题步骤 1.6.7.10

将 $1$ 和 $1$ 相加。

$- x^{2} - 2 x - (2 x^{2}) - (- 2 (2 x)) - (x \cdot 2) - (- 2 \cdot 2)$

解题步骤 1.6.7.11

将 $2$ 乘以 $- 1$ 。

$- x^{2} - 2 x - 2 x^{2} - (- 2 (2 x)) - (x \cdot 2) - (- 2 \cdot 2)$

解题步骤 1.6.7.12

将 $2$ 乘以 $- 2$ 。

$- x^{2} - 2 x - 2 x^{2} - (- 4 x) - (x \cdot 2) - (- 2 \cdot 2)$

解题步骤 1.6.7.13

将 $- 4$ 乘以 $- 1$ 。

$- x^{2} - 2 x - 2 x^{2} + 4 x - (x \cdot 2) - (- 2 \cdot 2)$

解题步骤 1.6.7.14

将 $2$ 移到 $x$ 的左侧。

$- x^{2} - 2 x - 2 x^{2} + 4 x - (2 \cdot x) - (- 2 \cdot 2)$

解题步骤 1.6.7.15

将 $2$ 乘以 $- 1$ 。

$- x^{2} - 2 x - 2 x^{2} + 4 x - 2 x - (- 2 \cdot 2)$

解题步骤 1.6.7.16

将 $- 2$ 乘以 $2$ 。

$- x^{2} - 2 x - 2 x^{2} + 4 x - 2 x - - 4$

解题步骤 1.6.7.17

将 $- 1$ 乘以 $- 4$ 。

$- x^{2} - 2 x - 2 x^{2} + 4 x - 2 x + 4$

解题步骤 1.6.7.18

从 $4 x$ 中减去 $2 x$ 。

$- x^{2} - 2 x - 2 x^{2} + 2 x + 4$

解题步骤 1.6.7.19

从 $- x^{2}$ 中减去 $2 x^{2}$ 。

$- 3 x^{2} - 2 x + 2 x + 4$

解题步骤 1.6.7.20

将 $- 2 x$ 和 $2 x$ 相加。

$- 3 x^{2} + 0 + 4$

解题步骤 1.6.7.21

将 $- 3 x^{2}$ 和 $0$ 相加。

$- 3 x^{2} + 4$

解题步骤 2

求函数的二阶导数。

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解题步骤 2.1

根据加法法则， $- 3 x^{2} + 4$ 对 $x$ 的导数是 $\frac{d}{d x} [- 3 x^{2}] + \frac{d}{d x} [4]$ 。

$f'' (x) = \frac{d}{d x} (- 3 x^{2}) + \frac{d}{d x} (4)$

解题步骤 2.2

计算 $\frac{d}{d x} [- 3 x^{2}]$ 。

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解题步骤 2.2.1

因为 $- 3$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- 3 x^{2}$ 对 $x$ 的导数是 $- 3 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ 。

$f'' (x) = - 3 \frac{d}{d x} x^{2} + \frac{d}{d x} (4)$

解题步骤 2.2.2

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 $n = 2$ 。

$f'' (x) = - 3 (2 x) + \frac{d}{d x} (4)$

解题步骤 2.2.3

将 $2$ 乘以 $- 3$ 。

$f'' (x) = - 6 x + \frac{d}{d x} (4)$

解题步骤 2.3

使用常数法则求导。

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解题步骤 2.3.1

因为 $4$ 对于 $x$ 是常数，所以 $4$ 对 $x$ 的导数为 $0$ 。

$f'' (x) = - 6 x + 0$

解题步骤 2.3.2

将 $- 6 x$ 和 $0$ 相加。

$f'' (x) = - 6 x$

解题步骤 3

要求函数的极大值与极小值，请将导数设为等于 $0$ 并求解。

$- 3 x^{2} + 4 = 0$

解题步骤 4

求一阶导数。

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解题步骤 4.1

求一阶导数。

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解题步骤 4.1.1

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

$- \frac{d}{d x} [(x (x + 2)) (x - 2)]$

解题步骤 4.1.2

使用乘积法则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ 等于 $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ ，其中 $f (x) = x (x + 2)$ 且 $g (x) = x - 2$ 。

$- (x (x + 2) \frac{d}{d x} [x - 2] + (x - 2) \frac{d}{d x} [x (x + 2)])$

解题步骤 4.1.3

求微分。

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解题步骤 4.1.3.1

根据加法法则， $x - 2$ 对 $x$ 的导数是 $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 2]$ 。

$- (x (x + 2) (\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 2]) + (x - 2) \frac{d}{d x} [x (x + 2)])$

解题步骤 4.1.3.2

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 $n = 1$ 。

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

解题步骤 4.1.3.3

因为 $- 2$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- 2$ 对 $x$ 的导数为 $0$ 。

$- (x (x + 2) (1 + 0) + (x - 2) \frac{d}{d x} [x (x + 2)])$

解题步骤 4.1.3.4

化简表达式。

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解题步骤 4.1.3.4.1

将 $1$ 和 $0$ 相加。

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

解题步骤 4.1.3.4.2

将 $x$ 乘以 $1$ 。

$- (x (x + 2) + (x - 2) \frac{d}{d x} [x (x + 2)])$

解题步骤 4.1.4

使用乘积法则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ 等于 $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ ，其中 $f (x) = x$ 且 $g (x) = x + 2$ 。

$- (x (x + 2) + (x - 2) (x \frac{d}{d x} [x + 2] + (x + 2) \frac{d}{d x} [x]))$

解题步骤 4.1.5

求微分。

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解题步骤 4.1.5.1

根据加法法则， $x + 2$ 对 $x$ 的导数是 $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [2]$ 。

$- (x (x + 2) + (x - 2) (x (\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [2]) + (x + 2) \frac{d}{d x} [x]))$

解题步骤 4.1.5.2

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 $n = 1$ 。

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

解题步骤 4.1.5.3

因为 $2$ 对于 $x$ 是常数，所以 $2$ 对 $x$ 的导数为 $0$ 。

$- (x (x + 2) + (x - 2) (x (1 + 0) + (x + 2) \frac{d}{d x} [x]))$

解题步骤 4.1.5.4

化简表达式。

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解题步骤 4.1.5.4.1

将 $1$ 和 $0$ 相加。

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

解题步骤 4.1.5.4.2

将 $x$ 乘以 $1$ 。

$- (x (x + 2) + (x - 2) (x + (x + 2) \frac{d}{d x} [x]))$

解题步骤 4.1.5.5

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 $n = 1$ 。

$- (x (x + 2) + (x - 2) (x + (x + 2) \cdot 1))$

解题步骤 4.1.5.6

通过加上各项进行化简。

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解题步骤 4.1.5.6.1

将 $x + 2$ 乘以 $1$ 。

$- (x (x + 2) + (x - 2) (x + x + 2))$

解题步骤 4.1.5.6.2

将 $x$ 和 $x$ 相加。

$- (x (x + 2) + (x - 2) (2 x + 2))$

解题步骤 4.1.6

化简。

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解题步骤 4.1.6.1

运用分配律。

$- (x \cdot x + x \cdot 2 + (x - 2) (2 x + 2))$

解题步骤 4.1.6.2

运用分配律。

$- (x \cdot x) - (x \cdot 2) - ((x - 2) (2 x + 2))$

解题步骤 4.1.6.3

运用分配律。

$- (x \cdot x) - (x \cdot 2) - ((x - 2) (2 x) + (x - 2) \cdot 2)$

解题步骤 4.1.6.4

运用分配律。

$- (x \cdot x) - (x \cdot 2) - (x (2 x) - 2 (2 x) + (x - 2) \cdot 2)$

解题步骤 4.1.6.5

运用分配律。

$- (x \cdot x) - (x \cdot 2) - (x (2 x) - 2 (2 x) + x \cdot 2 - 2 \cdot 2)$

解题步骤 4.1.6.6

运用分配律。

$- (x \cdot x) - (x \cdot 2) - (x (2 x)) - (- 2 (2 x)) - (x \cdot 2) - (- 2 \cdot 2)$

解题步骤 4.1.6.7

合并项。

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解题步骤 4.1.6.7.1

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

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

解题步骤 4.1.6.7.2

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

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

解题步骤 4.1.6.7.3

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

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

解题步骤 4.1.6.7.4

将 $1$ 和 $1$ 相加。

$- x^{2} - (x \cdot 2) - (x (2 x)) - (- 2 (2 x)) - (x \cdot 2) - (- 2 \cdot 2)$

解题步骤 4.1.6.7.5

将 $2$ 移到 $x$ 的左侧。

$- x^{2} - (2 \cdot x) - (x (2 x)) - (- 2 (2 x)) - (x \cdot 2) - (- 2 \cdot 2)$

解题步骤 4.1.6.7.6

将 $2$ 乘以 $- 1$ 。

$- x^{2} - 2 x - (x (2 x)) - (- 2 (2 x)) - (x \cdot 2) - (- 2 \cdot 2)$

解题步骤 4.1.6.7.7

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

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

解题步骤 4.1.6.7.8

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

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

解题步骤 4.1.6.7.9

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

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

解题步骤 4.1.6.7.10

将 $1$ 和 $1$ 相加。

$- x^{2} - 2 x - (2 x^{2}) - (- 2 (2 x)) - (x \cdot 2) - (- 2 \cdot 2)$

解题步骤 4.1.6.7.11

将 $2$ 乘以 $- 1$ 。

$- x^{2} - 2 x - 2 x^{2} - (- 2 (2 x)) - (x \cdot 2) - (- 2 \cdot 2)$

解题步骤 4.1.6.7.12

将 $2$ 乘以 $- 2$ 。

$- x^{2} - 2 x - 2 x^{2} - (- 4 x) - (x \cdot 2) - (- 2 \cdot 2)$

解题步骤 4.1.6.7.13

将 $- 4$ 乘以 $- 1$ 。

$- x^{2} - 2 x - 2 x^{2} + 4 x - (x \cdot 2) - (- 2 \cdot 2)$

解题步骤 4.1.6.7.14

将 $2$ 移到 $x$ 的左侧。

$- x^{2} - 2 x - 2 x^{2} + 4 x - (2 \cdot x) - (- 2 \cdot 2)$

解题步骤 4.1.6.7.15

将 $2$ 乘以 $- 1$ 。

$- x^{2} - 2 x - 2 x^{2} + 4 x - 2 x - (- 2 \cdot 2)$

解题步骤 4.1.6.7.16

将 $- 2$ 乘以 $2$ 。

$- x^{2} - 2 x - 2 x^{2} + 4 x - 2 x - - 4$

解题步骤 4.1.6.7.17

将 $- 1$ 乘以 $- 4$ 。

$- x^{2} - 2 x - 2 x^{2} + 4 x - 2 x + 4$

解题步骤 4.1.6.7.18

从 $4 x$ 中减去 $2 x$ 。

$- x^{2} - 2 x - 2 x^{2} + 2 x + 4$

解题步骤 4.1.6.7.19

从 $- x^{2}$ 中减去 $2 x^{2}$ 。

$- 3 x^{2} - 2 x + 2 x + 4$

解题步骤 4.1.6.7.20

将 $- 2 x$ 和 $2 x$ 相加。

$- 3 x^{2} + 0 + 4$

解题步骤 4.1.6.7.21

将 $- 3 x^{2}$ 和 $0$ 相加。

$f' (x) = - 3 x^{2} + 4$

解题步骤 4.2

$f (x)$ 对 $x$ 的一阶导数是 $- 3 x^{2} + 4$ 。

$- 3 x^{2} + 4$

解题步骤 5

将一阶导数设为等于 $0$ ，然后求解方程 $- 3 x^{2} + 4 = 0$ 。

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解题步骤 5.1

将一阶导数设为等于 $0$ 。

$- 3 x^{2} + 4 = 0$

解题步骤 5.2

从等式两边同时减去 $4$ 。

$- 3 x^{2} = - 4$

解题步骤 5.3

将 $- 3 x^{2} = - 4$ 中的每一项除以 $- 3$ 并化简。

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解题步骤 5.3.1

将 $- 3 x^{2} = - 4$ 中的每一项都除以 $- 3$ 。

$\frac{- 3 x^{2}}{- 3} = \frac{- 4}{- 3}$

解题步骤 5.3.2

化简左边。

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解题步骤 5.3.2.1

约去 $- 3$ 的公因数。

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解题步骤 5.3.2.1.1

约去公因数。

$\frac{- 3 x^{2}}{- 3} = \frac{- 4}{- 3}$

解题步骤 5.3.2.1.2

用 $x^{2}$ 除以 $1$ 。

$x^{2} = \frac{- 4}{- 3}$

解题步骤 5.3.3

化简右边。

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解题步骤 5.3.3.1

将两个负数相除得到一个正数。

$x^{2} = \frac{4}{3}$

解题步骤 5.4

取方程两边的指定根来消去方程左边的指数。

$x = \pm \sqrt{\frac{4}{3}}$

解题步骤 5.5

化简 $\pm \sqrt{\frac{4}{3}}$ 。

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解题步骤 5.5.1

将 $\sqrt{\frac{4}{3}}$ 重写为 $\frac{\sqrt{4}}{\sqrt{3}}$ 。

$x = \pm \frac{\sqrt{4}}{\sqrt{3}}$

解题步骤 5.5.2

化简分子。

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解题步骤 5.5.2.1

将 $4$ 重写为 $2^{2}$ 。

$x = \pm \frac{\sqrt{2^{2}}}{\sqrt{3}}$

解题步骤 5.5.2.2

假设各项均为正实数，从根式下提出各项。

$x = \pm \frac{2}{\sqrt{3}}$

解题步骤 5.5.3

将 $\frac{2}{\sqrt{3}}$ 乘以 $\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}}$ 。

$x = \pm \frac{2}{\sqrt{3}} \cdot \frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}}$

解题步骤 5.5.4

合并和化简分母。

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解题步骤 5.5.4.1

将 $\frac{2}{\sqrt{3}}$ 乘以 $\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}}$ 。

$x = \pm \frac{2 \sqrt{3}}{\sqrt{3} \sqrt{3}}$

解题步骤 5.5.4.2

对 $\sqrt{3}$ 进行 $1$ 次方运算。

$x = \pm \frac{2 \sqrt{3}}{{\sqrt{3}}^{1} \sqrt{3}}$

解题步骤 5.5.4.3

对 $\sqrt{3}$ 进行 $1$ 次方运算。

$x = \pm \frac{2 \sqrt{3}}{{\sqrt{3}}^{1} {\sqrt{3}}^{1}}$

解题步骤 5.5.4.4

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$x = \pm \frac{2 \sqrt{3}}{{\sqrt{3}}^{1 + 1}}$

解题步骤 5.5.4.5

将 $1$ 和 $1$ 相加。

$x = \pm \frac{2 \sqrt{3}}{{\sqrt{3}}^{2}}$

解题步骤 5.5.4.6

将 ${\sqrt{3}}^{2}$ 重写为 $3$ 。

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解题步骤 5.5.4.6.1

使用 $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ ，将 $\sqrt{3}$ 重写成 $3^{\frac{1}{2}}$ 。

$x = \pm \frac{2 \sqrt{3}}{{(3^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 5.5.4.6.2

运用幂法则并将指数相乘， ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ 。

$x = \pm \frac{2 \sqrt{3}}{3^{\frac{1}{2} \cdot 2}}$

解题步骤 5.5.4.6.3

组合 $\frac{1}{2}$ 和 $2$ 。

$x = \pm \frac{2 \sqrt{3}}{3^{\frac{2}{2}}}$

解题步骤 5.5.4.6.4

约去 $2$ 的公因数。

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解题步骤 5.5.4.6.4.1

约去公因数。

$x = \pm \frac{2 \sqrt{3}}{3^{\frac{2}{2}}}$

解题步骤 5.5.4.6.4.2

重写表达式。

$x = \pm \frac{2 \sqrt{3}}{3^{1}}$

解题步骤 5.5.4.6.5

计算指数。

$x = \pm \frac{2 \sqrt{3}}{3}$

解题步骤 5.6

完全解为同时包括解的正数和负数部分的结果。

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解题步骤 5.6.1

首先，利用 $\pm$ 的正值求第一个解。

$x = \frac{2 \sqrt{3}}{3}$

解题步骤 5.6.2

下一步，使用 $\pm$ 的负值来求第二个解。

$x = - \frac{2 \sqrt{3}}{3}$

解题步骤 5.6.3

完全解为同时包括解的正数和负数部分的结果。

$x = \frac{2 \sqrt{3}}{3}, - \frac{2 \sqrt{3}}{3}$

解题步骤 6

求使导数无意义的值。

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解题步骤 6.1

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。

解题步骤 7

要计算的驻点。

$x = \frac{2 \sqrt{3}}{3}, - \frac{2 \sqrt{3}}{3}$

解题步骤 8

计算在 $x = \frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 处的二阶导数。如果该二阶导数为正，那么这是一个极小值。如果为负，则为极大值。

$- 6 \frac{2 \sqrt{3}}{3}$

解题步骤 9

计算二阶导数。

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解题步骤 9.1

约去 $3$ 的公因数。

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解题步骤 9.1.1

从 $- 6$ 中分解出因数 $3$ 。

$3 (- 2) \frac{2 \sqrt{3}}{3}$

解题步骤 9.1.2

约去公因数。

$3 \cdot - 2 \frac{2 \sqrt{3}}{3}$

解题步骤 9.1.3

重写表达式。

$- 2 (2 \sqrt{3})$

解题步骤 9.2

将 $2$ 乘以 $- 2$ 。

$- 4 \sqrt{3}$

解题步骤 10

因为二阶导数的值为负数，所以 $x = \frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 是一个极大值。这被称为二阶导数试验法。

$x = \frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 是一个极大值

解题步骤 11

求 $x = \frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 时的 y 值。

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解题步骤 11.1

使用表达式中的 $\frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 替换变量 $x$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{2 \sqrt{3}}{3} ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) + 2) ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 11.2

化简结果。

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解题步骤 11.2.1

运用分配律。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{2 \sqrt{3}}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{3} - \frac{2 \sqrt{3}}{3} \cdot 2) ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 11.2.2

乘以 $- \frac{2 \sqrt{3}}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 。

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解题步骤 11.2.2.1

将 $\frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 乘以 $\frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{2 \sqrt{3} (2 \sqrt{3})}{3 \cdot 3} - \frac{2 \sqrt{3}}{3} \cdot 2) ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 11.2.2.2

将 $2$ 乘以 $2$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 \sqrt{3} \sqrt{3}}{3 \cdot 3} - \frac{2 \sqrt{3}}{3} \cdot 2) ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 11.2.2.3

对 $\sqrt{3}$ 进行 $1$ 次方运算。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 (\sqrt{3} \sqrt{3})}{3 \cdot 3} - \frac{2 \sqrt{3}}{3} \cdot 2) ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 11.2.2.4

对 $\sqrt{3}$ 进行 $1$ 次方运算。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 (\sqrt{3} \sqrt{3})}{3 \cdot 3} - \frac{2 \sqrt{3}}{3} \cdot 2) ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 11.2.2.5

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 {\sqrt{3}}^{1 + 1}}{3 \cdot 3} - \frac{2 \sqrt{3}}{3} \cdot 2) ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 11.2.2.6

将 $1$ 和 $1$ 相加。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 {\sqrt{3}}^{2}}{3 \cdot 3} - \frac{2 \sqrt{3}}{3} \cdot 2) ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 11.2.2.7

将 $3$ 乘以 $3$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 {\sqrt{3}}^{2}}{9} - \frac{2 \sqrt{3}}{3} \cdot 2) ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 11.2.3

乘以 $- \frac{2 \sqrt{3}}{3} \cdot 2$ 。

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解题步骤 11.2.3.1

将 $2$ 乘以 $- 1$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 {\sqrt{3}}^{2}}{9} - 2 \frac{2 \sqrt{3}}{3}) ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 11.2.3.2

组合 $- 2$ 和 $\frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 {\sqrt{3}}^{2}}{9} + \frac{- 2 (2 \sqrt{3})}{3}) ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 11.2.3.3

将 $2$ 乘以 $- 2$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 {\sqrt{3}}^{2}}{9} + \frac{- 4 \sqrt{3}}{3}) ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 11.2.4

化简每一项。

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解题步骤 11.2.4.1

将 ${\sqrt{3}}^{2}$ 重写为 $3$ 。

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解题步骤 11.2.4.1.1

使用 $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ ，将 $\sqrt{3}$ 重写成 $3^{\frac{1}{2}}$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 {(3^{\frac{1}{2}})}^{2}}{9} + \frac{- 4 \sqrt{3}}{3}) ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 11.2.4.1.2

运用幂法则并将指数相乘， ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 \cdot 3^{\frac{1}{2} \cdot 2}}{9} + \frac{- 4 \sqrt{3}}{3}) ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 11.2.4.1.3

组合 $\frac{1}{2}$ 和 $2$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 \cdot 3^{\frac{2}{2}}}{9} + \frac{- 4 \sqrt{3}}{3}) ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 11.2.4.1.4

约去 $2$ 的公因数。

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解题步骤 11.2.4.1.4.1

约去公因数。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 \cdot 3^{\frac{2}{2}}}{9} + \frac{- 4 \sqrt{3}}{3}) ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 11.2.4.1.4.2

重写表达式。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 \cdot 3}{9} + \frac{- 4 \sqrt{3}}{3}) ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 11.2.4.1.5

计算指数。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 \cdot 3}{9} + \frac{- 4 \sqrt{3}}{3}) ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 11.2.4.2

将 $4$ 乘以 $3$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{12}{9} + \frac{- 4 \sqrt{3}}{3}) ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 11.2.4.3

约去 $12$ 和 $9$ 的公因数。

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解题步骤 11.2.4.3.1

从 $12$ 中分解出因数 $3$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{3 (4)}{9} + \frac{- 4 \sqrt{3}}{3}) ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 11.2.4.3.2

约去公因数。

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解题步骤 11.2.4.3.2.1

从 $9$ 中分解出因数 $3$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{3 \cdot 4}{3 \cdot 3} + \frac{- 4 \sqrt{3}}{3}) ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 11.2.4.3.2.2

约去公因数。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{3 \cdot 4}{3 \cdot 3} + \frac{- 4 \sqrt{3}}{3}) ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 11.2.4.3.2.3

重写表达式。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4}{3} + \frac{- 4 \sqrt{3}}{3}) ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 11.2.4.4

将负号移到分数的前面。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4}{3} - \frac{4 \sqrt{3}}{3}) ((\frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 11.2.5

使用 FOIL 方法展开 $(- \frac{4}{3} - \frac{4 \sqrt{3}}{3}) (\frac{2 \sqrt{3}}{3} - 2)$ 。

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解题步骤 11.2.5.1

运用分配律。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{4}{3} \cdot (\frac{2 \sqrt{3}}{3} - 2) - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot (\frac{2 \sqrt{3}}{3} - 2)$

解题步骤 11.2.5.2

运用分配律。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{4}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{3} - \frac{4}{3} \cdot - 2 - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot (\frac{2 \sqrt{3}}{3} - 2)$

解题步骤 11.2.5.3

运用分配律。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{4}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{3} - \frac{4}{3} \cdot - 2 - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{3} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6

化简并合并同类项。

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解题步骤 11.2.6.1

化简每一项。

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解题步骤 11.2.6.1.1

乘以 $- \frac{4}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 。

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解题步骤 11.2.6.1.1.1

将 $\frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 乘以 $\frac{4}{3}$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{2 \sqrt{3} \cdot 4}{3 \cdot 3} - \frac{4}{3} \cdot - 2 - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{3} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6.1.1.2

将 $4$ 乘以 $2$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{3 \cdot 3} - \frac{4}{3} \cdot - 2 - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{3} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6.1.1.3

将 $3$ 乘以 $3$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} - \frac{4}{3} \cdot - 2 - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{3} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6.1.2

乘以 $- \frac{4}{3} \cdot - 2$ 。

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解题步骤 11.2.6.1.2.1

将 $- 2$ 乘以 $- 1$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + 2 (\frac{4}{3}) - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{3} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6.1.2.2

组合 $2$ 和 $\frac{4}{3}$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{2 \cdot 4}{3} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{3} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6.1.2.3

将 $2$ 乘以 $4$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{3} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6.1.3

乘以 $- \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 。

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解题步骤 11.2.6.1.3.1

将 $\frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 乘以 $\frac{4 \sqrt{3}}{3}$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{2 \sqrt{3} (4 \sqrt{3})}{3 \cdot 3} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6.1.3.2

将 $4$ 乘以 $2$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8 \sqrt{3} \sqrt{3}}{3 \cdot 3} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6.1.3.3

对 $\sqrt{3}$ 进行 $1$ 次方运算。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8 (\sqrt{3} \sqrt{3})}{3 \cdot 3} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6.1.3.4

对 $\sqrt{3}$ 进行 $1$ 次方运算。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8 (\sqrt{3} \sqrt{3})}{3 \cdot 3} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6.1.3.5

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8 {\sqrt{3}}^{1 + 1}}{3 \cdot 3} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6.1.3.6

将 $1$ 和 $1$ 相加。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8 {\sqrt{3}}^{2}}{3 \cdot 3} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6.1.3.7

将 $3$ 乘以 $3$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8 {\sqrt{3}}^{2}}{9} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6.1.4

将 ${\sqrt{3}}^{2}$ 重写为 $3$ 。

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解题步骤 11.2.6.1.4.1

使用 $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ ，将 $\sqrt{3}$ 重写成 $3^{\frac{1}{2}}$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8 {(3^{\frac{1}{2}})}^{2}}{9} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6.1.4.2

运用幂法则并将指数相乘， ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8 \cdot 3^{\frac{1}{2} \cdot 2}}{9} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6.1.4.3

组合 $\frac{1}{2}$ 和 $2$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8 \cdot 3^{\frac{2}{2}}}{9} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6.1.4.4

约去 $2$ 的公因数。

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解题步骤 11.2.6.1.4.4.1

约去公因数。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8 \cdot 3^{\frac{2}{2}}}{9} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6.1.4.4.2

重写表达式。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8 \cdot 3}{9} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6.1.4.5

计算指数。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8 \cdot 3}{9} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6.1.5

将 $8$ 乘以 $3$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{24}{9} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6.1.6

约去 $24$ 和 $9$ 的公因数。

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解题步骤 11.2.6.1.6.1

从 $24$ 中分解出因数 $3$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{3 (8)}{9} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6.1.6.2

约去公因数。

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解题步骤 11.2.6.1.6.2.1

从 $9$ 中分解出因数 $3$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{3 \cdot 8}{3 \cdot 3} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6.1.6.2.2

约去公因数。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{3 \cdot 8}{3 \cdot 3} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6.1.6.2.3

重写表达式。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8}{3} - \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 11.2.6.1.7

乘以 $- \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$ 。

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解题步骤 11.2.6.1.7.1

将 $- 2$ 乘以 $- 1$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8}{3} + 2 (\frac{4 \sqrt{3}}{3})$

解题步骤 11.2.6.1.7.2

组合 $2$ 和 $\frac{4 \sqrt{3}}{3}$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8}{3} + \frac{2 (4 \sqrt{3})}{3}$

解题步骤 11.2.6.1.7.3

将 $4$ 乘以 $2$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8}{3} + \frac{8 \sqrt{3}}{3}$

解题步骤 11.2.6.2

要将 $\frac{8 \sqrt{3}}{3}$ 写成带有公分母的分数，请乘以 $\frac{3}{3}$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8 \sqrt{3}}{3} \cdot \frac{3}{3} + \frac{8}{3} - \frac{8}{3}$

解题步骤 11.2.6.3

通过与 $1$ 的合适因数相乘，将每一个表达式写成具有公分母 $9$ 的形式。

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解题步骤 11.2.6.3.1

将 $\frac{8 \sqrt{3}}{3}$ 乘以 $\frac{3}{3}$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8 \sqrt{3} \cdot 3}{3 \cdot 3} + \frac{8}{3} - \frac{8}{3}$

解题步骤 11.2.6.3.2

将 $3$ 乘以 $3$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8 \sqrt{3} \cdot 3}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8}{3}$

解题步骤 11.2.6.4

在公分母上合并分子。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{- 8 \sqrt{3} + 8 \sqrt{3} \cdot 3}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8}{3}$

解题步骤 11.2.6.5

要将 $\frac{8}{3}$ 写成带有公分母的分数，请乘以 $\frac{3}{3}$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{- 8 \sqrt{3} + 8 \sqrt{3} \cdot 3}{9} + \frac{8}{3} \cdot \frac{3}{3} - \frac{8}{3}$

解题步骤 11.2.6.6

通过与 $1$ 的合适因数相乘，将每一个表达式写成具有公分母 $9$ 的形式。

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解题步骤 11.2.6.6.1

将 $\frac{8}{3}$ 乘以 $\frac{3}{3}$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{- 8 \sqrt{3} + 8 \sqrt{3} \cdot 3}{9} + \frac{8 \cdot 3}{3 \cdot 3} - \frac{8}{3}$

解题步骤 11.2.6.6.2

将 $3$ 乘以 $3$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{- 8 \sqrt{3} + 8 \sqrt{3} \cdot 3}{9} + \frac{8 \cdot 3}{9} - \frac{8}{3}$

解题步骤 11.2.6.7

在公分母上合并分子。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{- 8 \sqrt{3} + 8 \sqrt{3} \cdot 3 + 8 \cdot 3}{9} - \frac{8}{3}$

解题步骤 11.2.6.8

要将 $- \frac{8}{3}$ 写成带有公分母的分数，请乘以 $\frac{3}{3}$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{- 8 \sqrt{3} + 8 \sqrt{3} \cdot 3 + 8 \cdot 3}{9} - \frac{8}{3} \cdot \frac{3}{3}$

解题步骤 11.2.6.9

通过与 $1$ 的合适因数相乘，将每一个表达式写成具有公分母 $9$ 的形式。

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解题步骤 11.2.6.9.1

将 $\frac{8}{3}$ 乘以 $\frac{3}{3}$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{- 8 \sqrt{3} + 8 \sqrt{3} \cdot 3 + 8 \cdot 3}{9} - \frac{8 \cdot 3}{3 \cdot 3}$

解题步骤 11.2.6.9.2

将 $3$ 乘以 $3$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{- 8 \sqrt{3} + 8 \sqrt{3} \cdot 3 + 8 \cdot 3}{9} - \frac{8 \cdot 3}{9}$

解题步骤 11.2.6.10

在公分母上合并分子。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{- 8 \sqrt{3} + 8 \sqrt{3} \cdot 3 + 8 \cdot 3 - 8 \cdot 3}{9}$

解题步骤 11.2.7

化简分子。

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解题步骤 11.2.7.1

将 $3$ 乘以 $8$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{- 8 \sqrt{3} + 24 \sqrt{3} + 8 \cdot 3 - 8 \cdot 3}{9}$

解题步骤 11.2.7.2

将 $8$ 乘以 $3$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{- 8 \sqrt{3} + 24 \sqrt{3} + 24 - 8 \cdot 3}{9}$

解题步骤 11.2.7.3

将 $- 8$ 乘以 $3$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{- 8 \sqrt{3} + 24 \sqrt{3} + 24 - 24}{9}$

解题步骤 11.2.7.4

将 $- 8 \sqrt{3}$ 和 $24 \sqrt{3}$ 相加。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{16 \sqrt{3} + 24 - 24}{9}$

解题步骤 11.2.7.5

从 $24$ 中减去 $24$ 。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{16 \sqrt{3} + 0}{9}$

解题步骤 11.2.7.6

将 $16 \sqrt{3}$ 和 $0$ 相加。

$f (\frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{16 \sqrt{3}}{9}$

解题步骤 11.2.8

最终答案为 $\frac{16 \sqrt{3}}{9}$ 。

$y = \frac{16 \sqrt{3}}{9}$

解题步骤 12

计算在 $x = - \frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 处的二阶导数。如果该二阶导数为正，那么这是一个极小值。如果为负，则为极大值。

$- 6 (- \frac{2 \sqrt{3}}{3})$

解题步骤 13

计算二阶导数。

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解题步骤 13.1

约去 $3$ 的公因数。

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解题步骤 13.1.1

将 $- \frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 中前置负号移到分子中。

$- 6 \frac{- 2 \sqrt{3}}{3}$

解题步骤 13.1.2

从 $- 6$ 中分解出因数 $3$ 。

$3 (- 2) \frac{- 2 \sqrt{3}}{3}$

解题步骤 13.1.3

约去公因数。

$3 \cdot - 2 \frac{- 2 \sqrt{3}}{3}$

解题步骤 13.1.4

重写表达式。

$- 2 (- 2 \sqrt{3})$

解题步骤 13.2

将 $- 2$ 乘以 $- 2$ 。

$4 \sqrt{3}$

解题步骤 14

因为二阶导数的值为正数，所以 $x = - \frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 是一个极小值。这被称为二阶导数试验法。

$x = - \frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 是一个极小值

解题步骤 15

求 $x = - \frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 时的 y 值。

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解题步骤 15.1

使用表达式中的 $- \frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 替换变量 $x$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{2 \sqrt{3}}{3} ((- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) + 2) ((- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 15.2

化简结果。

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解题步骤 15.2.1

运用分配律。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (\frac{2 \sqrt{3}}{3} \cdot (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) + \frac{2 \sqrt{3}}{3} \cdot 2) ((- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 15.2.2

乘以 $\frac{2 \sqrt{3}}{3} (- \frac{2 \sqrt{3}}{3})$ 。

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解题步骤 15.2.2.1

将 $\frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 乘以 $\frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{2 \sqrt{3} (2 \sqrt{3})}{3 \cdot 3} + \frac{2 \sqrt{3}}{3} \cdot 2) ((- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 15.2.2.2

将 $2$ 乘以 $2$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 \sqrt{3} \sqrt{3}}{3 \cdot 3} + \frac{2 \sqrt{3}}{3} \cdot 2) ((- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 15.2.2.3

对 $\sqrt{3}$ 进行 $1$ 次方运算。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 (\sqrt{3} \sqrt{3})}{3 \cdot 3} + \frac{2 \sqrt{3}}{3} \cdot 2) ((- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 15.2.2.4

对 $\sqrt{3}$ 进行 $1$ 次方运算。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 (\sqrt{3} \sqrt{3})}{3 \cdot 3} + \frac{2 \sqrt{3}}{3} \cdot 2) ((- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 15.2.2.5

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 {\sqrt{3}}^{1 + 1}}{3 \cdot 3} + \frac{2 \sqrt{3}}{3} \cdot 2) ((- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 15.2.2.6

将 $1$ 和 $1$ 相加。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 {\sqrt{3}}^{2}}{3 \cdot 3} + \frac{2 \sqrt{3}}{3} \cdot 2) ((- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 15.2.2.7

将 $3$ 乘以 $3$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 {\sqrt{3}}^{2}}{9} + \frac{2 \sqrt{3}}{3} \cdot 2) ((- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 15.2.3

乘以 $\frac{2 \sqrt{3}}{3} \cdot 2$ 。

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解题步骤 15.2.3.1

组合 $\frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 和 $2$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 {\sqrt{3}}^{2}}{9} + \frac{2 \sqrt{3} \cdot 2}{3}) ((- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 15.2.3.2

将 $2$ 乘以 $2$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 {\sqrt{3}}^{2}}{9} + \frac{4 \sqrt{3}}{3}) ((- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 15.2.4

化简每一项。

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解题步骤 15.2.4.1

将 ${\sqrt{3}}^{2}$ 重写为 $3$ 。

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解题步骤 15.2.4.1.1

使用 $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ ，将 $\sqrt{3}$ 重写成 $3^{\frac{1}{2}}$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 {(3^{\frac{1}{2}})}^{2}}{9} + \frac{4 \sqrt{3}}{3}) ((- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 15.2.4.1.2

运用幂法则并将指数相乘， ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 \cdot 3^{\frac{1}{2} \cdot 2}}{9} + \frac{4 \sqrt{3}}{3}) ((- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 15.2.4.1.3

组合 $\frac{1}{2}$ 和 $2$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 \cdot 3^{\frac{2}{2}}}{9} + \frac{4 \sqrt{3}}{3}) ((- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 15.2.4.1.4

约去 $2$ 的公因数。

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解题步骤 15.2.4.1.4.1

约去公因数。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 \cdot 3^{\frac{2}{2}}}{9} + \frac{4 \sqrt{3}}{3}) ((- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 15.2.4.1.4.2

重写表达式。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 \cdot 3}{9} + \frac{4 \sqrt{3}}{3}) ((- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 15.2.4.1.5

计算指数。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4 \cdot 3}{9} + \frac{4 \sqrt{3}}{3}) ((- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 15.2.4.2

将 $4$ 乘以 $3$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{12}{9} + \frac{4 \sqrt{3}}{3}) ((- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 15.2.4.3

约去 $12$ 和 $9$ 的公因数。

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解题步骤 15.2.4.3.1

从 $12$ 中分解出因数 $3$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{3 (4)}{9} + \frac{4 \sqrt{3}}{3}) ((- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 15.2.4.3.2

约去公因数。

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解题步骤 15.2.4.3.2.1

从 $9$ 中分解出因数 $3$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{3 \cdot 4}{3 \cdot 3} + \frac{4 \sqrt{3}}{3}) ((- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 15.2.4.3.2.2

约去公因数。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{3 \cdot 4}{3 \cdot 3} + \frac{4 \sqrt{3}}{3}) ((- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 15.2.4.3.2.3

重写表达式。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = (- \frac{4}{3} + \frac{4 \sqrt{3}}{3}) ((- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) - 2)$

解题步骤 15.2.5

使用 FOIL 方法展开 $(- \frac{4}{3} + \frac{4 \sqrt{3}}{3}) (- \frac{2 \sqrt{3}}{3} - 2)$ 。

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解题步骤 15.2.5.1

运用分配律。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{4}{3} \cdot (- \frac{2 \sqrt{3}}{3} - 2) + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot (- \frac{2 \sqrt{3}}{3} - 2)$

解题步骤 15.2.5.2

运用分配律。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{4}{3} \cdot (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) - \frac{4}{3} \cdot - 2 + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot (- \frac{2 \sqrt{3}}{3} - 2)$

解题步骤 15.2.5.3

运用分配律。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{4}{3} \cdot (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) - \frac{4}{3} \cdot - 2 + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6

化简并合并同类项。

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解题步骤 15.2.6.1

化简每一项。

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解题步骤 15.2.6.1.1

乘以 $- \frac{4}{3} (- \frac{2 \sqrt{3}}{3})$ 。

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解题步骤 15.2.6.1.1.1

将 $- 1$ 乘以 $- 1$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = 1 (\frac{4}{3}) \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{3} - \frac{4}{3} \cdot - 2 + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.1.2

将 $\frac{4}{3}$ 乘以 $1$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{4}{3} \cdot \frac{2 \sqrt{3}}{3} - \frac{4}{3} \cdot - 2 + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.1.3

将 $\frac{4}{3}$ 乘以 $\frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{4 (2 \sqrt{3})}{3 \cdot 3} - \frac{4}{3} \cdot - 2 + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.1.4

将 $2$ 乘以 $4$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{3 \cdot 3} - \frac{4}{3} \cdot - 2 + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.1.5

将 $3$ 乘以 $3$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} - \frac{4}{3} \cdot - 2 + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.2

乘以 $- \frac{4}{3} \cdot - 2$ 。

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解题步骤 15.2.6.1.2.1

将 $- 2$ 乘以 $- 1$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} + 2 (\frac{4}{3}) + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.2.2

组合 $2$ 和 $\frac{4}{3}$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{2 \cdot 4}{3} + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.2.3

将 $2$ 乘以 $4$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.3

乘以 $\frac{4 \sqrt{3}}{3} (- \frac{2 \sqrt{3}}{3})$ 。

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解题步骤 15.2.6.1.3.1

将 $\frac{4 \sqrt{3}}{3}$ 乘以 $\frac{2 \sqrt{3}}{3}$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{4 \sqrt{3} (2 \sqrt{3})}{3 \cdot 3} + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.3.2

将 $2$ 乘以 $4$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8 \sqrt{3} \sqrt{3}}{3 \cdot 3} + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.3.3

对 $\sqrt{3}$ 进行 $1$ 次方运算。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8 (\sqrt{3} \sqrt{3})}{3 \cdot 3} + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.3.4

对 $\sqrt{3}$ 进行 $1$ 次方运算。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8 (\sqrt{3} \sqrt{3})}{3 \cdot 3} + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.3.5

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8 {\sqrt{3}}^{1 + 1}}{3 \cdot 3} + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.3.6

将 $1$ 和 $1$ 相加。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8 {\sqrt{3}}^{2}}{3 \cdot 3} + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.3.7

将 $3$ 乘以 $3$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8 {\sqrt{3}}^{2}}{9} + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.4

将 ${\sqrt{3}}^{2}$ 重写为 $3$ 。

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解题步骤 15.2.6.1.4.1

使用 $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ ，将 $\sqrt{3}$ 重写成 $3^{\frac{1}{2}}$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8 {(3^{\frac{1}{2}})}^{2}}{9} + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.4.2

运用幂法则并将指数相乘， ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8 \cdot 3^{\frac{1}{2} \cdot 2}}{9} + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.4.3

组合 $\frac{1}{2}$ 和 $2$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8 \cdot 3^{\frac{2}{2}}}{9} + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.4.4

约去 $2$ 的公因数。

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解题步骤 15.2.6.1.4.4.1

约去公因数。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8 \cdot 3^{\frac{2}{2}}}{9} + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.4.4.2

重写表达式。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8 \cdot 3}{9} + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.4.5

计算指数。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8 \cdot 3}{9} + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.5

将 $8$ 乘以 $3$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{24}{9} + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.6

约去 $24$ 和 $9$ 的公因数。

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解题步骤 15.2.6.1.6.1

从 $24$ 中分解出因数 $3$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{3 (8)}{9} + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.6.2

约去公因数。

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解题步骤 15.2.6.1.6.2.1

从 $9$ 中分解出因数 $3$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{3 \cdot 8}{3 \cdot 3} + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.6.2.2

约去公因数。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{3 \cdot 8}{3 \cdot 3} + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.6.2.3

重写表达式。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8}{3} + \frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$

解题步骤 15.2.6.1.7

乘以 $\frac{4 \sqrt{3}}{3} \cdot - 2$ 。

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解题步骤 15.2.6.1.7.1

组合 $\frac{4 \sqrt{3}}{3}$ 和 $- 2$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8}{3} + \frac{4 \sqrt{3} \cdot - 2}{3}$

解题步骤 15.2.6.1.7.2

将 $- 2$ 乘以 $4$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8}{3} + \frac{- 8 \sqrt{3}}{3}$

解题步骤 15.2.6.1.8

将负号移到分数的前面。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8}{3} - \frac{8 \sqrt{3}}{3}$

解题步骤 15.2.6.2

要将 $- \frac{8 \sqrt{3}}{3}$ 写成带有公分母的分数，请乘以 $\frac{3}{3}$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} - \frac{8 \sqrt{3}}{3} \cdot \frac{3}{3} + \frac{8}{3} - \frac{8}{3}$

解题步骤 15.2.6.3

通过与 $1$ 的合适因数相乘，将每一个表达式写成具有公分母 $9$ 的形式。

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解题步骤 15.2.6.3.1

将 $\frac{8 \sqrt{3}}{3}$ 乘以 $\frac{3}{3}$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} - \frac{8 \sqrt{3} \cdot 3}{3 \cdot 3} + \frac{8}{3} - \frac{8}{3}$

解题步骤 15.2.6.3.2

将 $3$ 乘以 $3$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3}}{9} - \frac{8 \sqrt{3} \cdot 3}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8}{3}$

解题步骤 15.2.6.4

在公分母上合并分子。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3} - 8 \sqrt{3} \cdot 3}{9} + \frac{8}{3} - \frac{8}{3}$

解题步骤 15.2.6.5

要将 $\frac{8}{3}$ 写成带有公分母的分数，请乘以 $\frac{3}{3}$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3} - 8 \sqrt{3} \cdot 3}{9} + \frac{8}{3} \cdot \frac{3}{3} - \frac{8}{3}$

解题步骤 15.2.6.6

通过与 $1$ 的合适因数相乘，将每一个表达式写成具有公分母 $9$ 的形式。

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解题步骤 15.2.6.6.1

将 $\frac{8}{3}$ 乘以 $\frac{3}{3}$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3} - 8 \sqrt{3} \cdot 3}{9} + \frac{8 \cdot 3}{3 \cdot 3} - \frac{8}{3}$

解题步骤 15.2.6.6.2

将 $3$ 乘以 $3$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3} - 8 \sqrt{3} \cdot 3}{9} + \frac{8 \cdot 3}{9} - \frac{8}{3}$

解题步骤 15.2.6.7

在公分母上合并分子。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3} - 8 \sqrt{3} \cdot 3 + 8 \cdot 3}{9} - \frac{8}{3}$

解题步骤 15.2.6.8

要将 $- \frac{8}{3}$ 写成带有公分母的分数，请乘以 $\frac{3}{3}$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3} - 8 \sqrt{3} \cdot 3 + 8 \cdot 3}{9} - \frac{8}{3} \cdot \frac{3}{3}$

解题步骤 15.2.6.9

通过与 $1$ 的合适因数相乘，将每一个表达式写成具有公分母 $9$ 的形式。

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解题步骤 15.2.6.9.1

将 $\frac{8}{3}$ 乘以 $\frac{3}{3}$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3} - 8 \sqrt{3} \cdot 3 + 8 \cdot 3}{9} - \frac{8 \cdot 3}{3 \cdot 3}$

解题步骤 15.2.6.9.2

将 $3$ 乘以 $3$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3} - 8 \sqrt{3} \cdot 3 + 8 \cdot 3}{9} - \frac{8 \cdot 3}{9}$

解题步骤 15.2.6.10

在公分母上合并分子。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3} - 8 \sqrt{3} \cdot 3 + 8 \cdot 3 - 8 \cdot 3}{9}$

解题步骤 15.2.7

化简分子。

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解题步骤 15.2.7.1

将 $3$ 乘以 $- 8$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3} - 24 \sqrt{3} + 8 \cdot 3 - 8 \cdot 3}{9}$

解题步骤 15.2.7.2

将 $8$ 乘以 $3$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3} - 24 \sqrt{3} + 24 - 8 \cdot 3}{9}$

解题步骤 15.2.7.3

将 $- 8$ 乘以 $3$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{8 \sqrt{3} - 24 \sqrt{3} + 24 - 24}{9}$

解题步骤 15.2.7.4

从 $8 \sqrt{3}$ 中减去 $24 \sqrt{3}$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{- 16 \sqrt{3} + 24 - 24}{9}$

解题步骤 15.2.7.5

从 $24$ 中减去 $24$ 。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{- 16 \sqrt{3} + 0}{9}$

解题步骤 15.2.7.6

将 $- 16 \sqrt{3}$ 和 $0$ 相加。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = \frac{- 16 \sqrt{3}}{9}$

解题步骤 15.2.8

将负号移到分数的前面。

$f (- \frac{2 \sqrt{3}}{3}) = - \frac{16 \sqrt{3}}{9}$

解题步骤 15.2.9

最终答案为 $- \frac{16 \sqrt{3}}{9}$ 。

$y = - \frac{16 \sqrt{3}}{9}$

解题步骤 16

这些是 $f (x) = - x (x + 2) (x - 2)$ 的局部极值。

$(\frac{2 \sqrt{3}}{3}, \frac{16 \sqrt{3}}{9})$ 是一个局部最大值

$(- \frac{2 \sqrt{3}}{3}, - \frac{16 \sqrt{3}}{9})$ 是一个局部最小值

解题步骤 17

微积分学 示例

微积分学示例