微积分学示例

$- \cos (\sqrt{x})$

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 $x^{\frac{1}{2}}$ 。

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

解题步骤 1.2

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

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

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 $f (x) = \cos (x)$ 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 $x^{\frac{1}{2}}$ 。

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

解题步骤 2.2

$\cos (u)$ 对 $u$ 的导数为 $- \sin (u)$ 。

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

解题步骤 2.3

使用 $x^{\frac{1}{2}}$ 替换所有出现的 $u$ 。

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

解题步骤 3

使用幂法则求微分。

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解题步骤 3.1

将 $- 1$ 乘以 $- 1$ 。

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

解题步骤 3.2

将 $\sin (x^{\frac{1}{2}})$ 乘以 $1$ 。

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

解题步骤 3.3

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 $n = \frac{1}{2}$ 。

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

解题步骤 4

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

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

解题步骤 5

组合 $- 1$ 和 $\frac{2}{2}$ 。

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

解题步骤 6

在公分母上合并分子。

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

解题步骤 7

化简分子。

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解题步骤 7.1

将 $- 1$ 乘以 $2$ 。

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

解题步骤 7.2

从 $1$ 中减去 $2$ 。

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

解题步骤 8

将负号移到分数的前面。

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

解题步骤 9

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

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

解题步骤 10

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

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

解题步骤 11

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

$\frac{\sin (x^{\frac{1}{2}})}{2 x^{\frac{1}{2}}}$

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