微积分学示例

$f (x) = \frac{4}{x}$ at $(- 8, - \frac{1}{2})$

解题步骤 1

求一阶导数并计算 $x = - 8$ 和 $y = - \frac{1}{2}$ 的值，从而求切线的斜率。

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解题步骤 1.1

因为 $4$ 对于 $x$ 是常数，所以 $\frac{4}{x}$ 对 $x$ 的导数是 $4 \frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]$ 。

$4 \frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]$

解题步骤 1.2

将 $\frac{1}{x}$ 重写为 $x^{- 1}$ 。

$4 \frac{d}{d x} [x^{- 1}]$

解题步骤 1.3

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 $n = - 1$ 。

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

解题步骤 1.4

将 $- 1$ 乘以 $4$ 。

$- 4 x^{- 2}$

解题步骤 1.5

化简。

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解题步骤 1.5.1

使用负指数规则 $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ 重写表达式。

$- 4 \frac{1}{x^{2}}$

解题步骤 1.5.2

合并项。

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解题步骤 1.5.2.1

组合 $- 4$ 和 $\frac{1}{x^{2}}$ 。

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

解题步骤 1.5.2.2

将负号移到分数的前面。

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

解题步骤 1.6

计算在 $x = - 8$ 处的导数。

$- \frac{4}{{(- 8)}^{2}}$

解题步骤 1.7

化简。

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解题步骤 1.7.1

对 $- 8$ 进行 $2$ 次方运算。

$- \frac{4}{64}$

解题步骤 1.7.2

约去 $4$ 和 $64$ 的公因数。

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解题步骤 1.7.2.1

从 $4$ 中分解出因数 $4$ 。

$- \frac{4 (1)}{64}$

解题步骤 1.7.2.2

约去公因数。

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解题步骤 1.7.2.2.1

从 $64$ 中分解出因数 $4$ 。

$- \frac{4 \cdot 1}{4 \cdot 16}$

解题步骤 1.7.2.2.2

约去公因数。

$- \frac{4 \cdot 1}{4 \cdot 16}$

解题步骤 1.7.2.2.3

重写表达式。

$- \frac{1}{16}$

解题步骤 2

将斜率及点值代入点斜式公式并求解 $y$ 。

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解题步骤 2.1

使用斜率 $- \frac{1}{16}$ 和给定点 $(- 8, - \frac{1}{2})$ ，替换由斜率方程 $m = \frac{y_{2} - y_{1}}{x_{2} - x_{1}}$ 产生的点斜式 $y - y_{1} = m (x - x_{1})$ 中的 $x_{1}$ 和 $y_{1}$ 。

$y - (- \frac{1}{2}) = - \frac{1}{16} \cdot (x - (- 8))$

解题步骤 2.2

化简方程并保持点斜式。

$y + \frac{1}{2} = - \frac{1}{16} \cdot (x + 8)$

解题步骤 2.3

求解 $y$ 。

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解题步骤 2.3.1

化简 $- \frac{1}{16} \cdot (x + 8)$ 。

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解题步骤 2.3.1.1

重写。

$y + \frac{1}{2} = 0 + 0 - \frac{1}{16} \cdot (x + 8)$

解题步骤 2.3.1.2

通过加上各个零进行化简。

$y + \frac{1}{2} = - \frac{1}{16} \cdot (x + 8)$

解题步骤 2.3.1.3

运用分配律。

$y + \frac{1}{2} = - \frac{1}{16} x - \frac{1}{16} \cdot 8$

解题步骤 2.3.1.4

组合 $x$ 和 $\frac{1}{16}$ 。

$y + \frac{1}{2} = - \frac{x}{16} - \frac{1}{16} \cdot 8$

解题步骤 2.3.1.5

约去 $8$ 的公因数。

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解题步骤 2.3.1.5.1

将 $- \frac{1}{16}$ 中前置负号移到分子中。

$y + \frac{1}{2} = - \frac{x}{16} + \frac{- 1}{16} \cdot 8$

解题步骤 2.3.1.5.2

从 $16$ 中分解出因数 $8$ 。

$y + \frac{1}{2} = - \frac{x}{16} + \frac{- 1}{8 (2)} \cdot 8$

解题步骤 2.3.1.5.3

约去公因数。

$y + \frac{1}{2} = - \frac{x}{16} + \frac{- 1}{8 \cdot 2} \cdot 8$

解题步骤 2.3.1.5.4

重写表达式。

$y + \frac{1}{2} = - \frac{x}{16} + \frac{- 1}{2}$

解题步骤 2.3.1.6

将负号移到分数的前面。

$y + \frac{1}{2} = - \frac{x}{16} - \frac{1}{2}$

解题步骤 2.3.2

将所有不包含 $y$ 的项移到等式右边。

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解题步骤 2.3.2.1

从等式两边同时减去 $\frac{1}{2}$ 。

$y = - \frac{x}{16} - \frac{1}{2} - \frac{1}{2}$

解题步骤 2.3.2.2

在公分母上合并分子。

$y = \frac{- x}{16} + \frac{- 1 - 1}{2}$

解题步骤 2.3.2.3

从 $- 1$ 中减去 $1$ 。

$y = \frac{- x}{16} + \frac{- 2}{2}$

解题步骤 2.3.2.4

化简每一项。

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解题步骤 2.3.2.4.1

将负号移到分数的前面。

$y = - \frac{x}{16} + \frac{- 2}{2}$

解题步骤 2.3.2.4.2

用 $- 2$ 除以 $2$ 。

$y = - \frac{x}{16} - 1$

解题步骤 2.3.3

以 $y = m x + b$ 的形式书写。

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解题步骤 2.3.3.1

重新排序项。

$y = - (\frac{1}{16} x) - 1$

解题步骤 2.3.3.2

去掉圆括号。

$y = - \frac{1}{16} x - 1$

解题步骤 3

微积分学 示例

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