微积分学示例

$G (x) = - 2 x^{4} + 20 x^{2} - 18$

解题步骤 1

求函数的一阶导数。

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解题步骤 1.1

根据加法法则， $- 2 x^{4} + 20 x^{2} - 18$ 对 $x$ 的导数是 $\frac{d}{d x} [- 2 x^{4}] + \frac{d}{d x} [20 x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 18]$ 。

$\frac{d}{d x} [- 2 x^{4}] + \frac{d}{d x} [20 x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 18]$

解题步骤 1.2

计算 $\frac{d}{d x} [- 2 x^{4}]$ 。

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解题步骤 1.2.1

因为 $- 2$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- 2 x^{4}$ 对 $x$ 的导数是 $- 2 \frac{d}{d x} [x^{4}]$ 。

$- 2 \frac{d}{d x} [x^{4}] + \frac{d}{d x} [20 x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 18]$

解题步骤 1.2.2

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 $n = 4$ 。

$- 2 (4 x^{3}) + \frac{d}{d x} [20 x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 18]$

解题步骤 1.2.3

将 $4$ 乘以 $- 2$ 。

$- 8 x^{3} + \frac{d}{d x} [20 x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 18]$

解题步骤 1.3

计算 $\frac{d}{d x} [20 x^{2}]$ 。

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解题步骤 1.3.1

因为 $20$ 对于 $x$ 是常数，所以 $20 x^{2}$ 对 $x$ 的导数是 $20 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ 。

$- 8 x^{3} + 20 \frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 18]$

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 $n = 2$ 。

$- 8 x^{3} + 20 (2 x) + \frac{d}{d x} [- 18]$

解题步骤 1.3.3

将 $2$ 乘以 $20$ 。

$- 8 x^{3} + 40 x + \frac{d}{d x} [- 18]$

解题步骤 1.4

使用常数法则求导。

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解题步骤 1.4.1

因为 $- 18$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- 18$ 对 $x$ 的导数为 $0$ 。

$- 8 x^{3} + 40 x + 0$

解题步骤 1.4.2

将 $- 8 x^{3} + 40 x$ 和 $0$ 相加。

$- 8 x^{3} + 40 x$

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， $- 8 x^{3} + 40 x$ 对 $x$ 的导数是 $\frac{d}{d x} [- 8 x^{3}] + \frac{d}{d x} [40 x]$ 。

$G'' (x) = \frac{d}{d x} (- 8 x^{3}) + \frac{d}{d x} (40 x)$

解题步骤 2.2

计算 $\frac{d}{d x} [- 8 x^{3}]$ 。

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解题步骤 2.2.1

因为 $- 8$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- 8 x^{3}$ 对 $x$ 的导数是 $- 8 \frac{d}{d x} [x^{3}]$ 。

$G'' (x) = - 8 \frac{d}{d x} x^{3} + \frac{d}{d x} (40 x)$

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 $n = 3$ 。

$G'' (x) = - 8 (3 x^{2}) + \frac{d}{d x} (40 x)$

解题步骤 2.2.3

将 $3$ 乘以 $- 8$ 。

$G'' (x) = - 24 x^{2} + \frac{d}{d x} (40 x)$

解题步骤 2.3

计算 $\frac{d}{d x} [40 x]$ 。

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解题步骤 2.3.1

因为 $40$ 对于 $x$ 是常数，所以 $40 x$ 对 $x$ 的导数是 $40 \frac{d}{d x} [x]$ 。

$G'' (x) = - 24 x^{2} + 40 \frac{d}{d x} (x)$

解题步骤 2.3.2

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 $n = 1$ 。

$G'' (x) = - 24 x^{2} + 40 \cdot 1$

解题步骤 2.3.3

将 $40$ 乘以 $1$ 。

$G'' (x) = - 24 x^{2} + 40$

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。

$- 8 x^{3} + 40 x = 0$

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

根据加法法则， $- 2 x^{4} + 20 x^{2} - 18$ 对 $x$ 的导数是 $\frac{d}{d x} [- 2 x^{4}] + \frac{d}{d x} [20 x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 18]$ 。

$\frac{d}{d x} [- 2 x^{4}] + \frac{d}{d x} [20 x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 18]$

解题步骤 4.1.2

计算 $\frac{d}{d x} [- 2 x^{4}]$ 。

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解题步骤 4.1.2.1

因为 $- 2$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- 2 x^{4}$ 对 $x$ 的导数是 $- 2 \frac{d}{d x} [x^{4}]$ 。

$- 2 \frac{d}{d x} [x^{4}] + \frac{d}{d x} [20 x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 18]$

解题步骤 4.1.2.2

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 $n = 4$ 。

$- 2 (4 x^{3}) + \frac{d}{d x} [20 x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 18]$

解题步骤 4.1.2.3

将 $4$ 乘以 $- 2$ 。

$- 8 x^{3} + \frac{d}{d x} [20 x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 18]$

解题步骤 4.1.3

计算 $\frac{d}{d x} [20 x^{2}]$ 。

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解题步骤 4.1.3.1

因为 $20$ 对于 $x$ 是常数，所以 $20 x^{2}$ 对 $x$ 的导数是 $20 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ 。

$- 8 x^{3} + 20 \frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 18]$

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 $n = 2$ 。

$- 8 x^{3} + 20 (2 x) + \frac{d}{d x} [- 18]$

解题步骤 4.1.3.3

将 $2$ 乘以 $20$ 。

$- 8 x^{3} + 40 x + \frac{d}{d x} [- 18]$

解题步骤 4.1.4

使用常数法则求导。

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解题步骤 4.1.4.1

因为 $- 18$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- 18$ 对 $x$ 的导数为 $0$ 。

$- 8 x^{3} + 40 x + 0$

解题步骤 4.1.4.2

将 $- 8 x^{3} + 40 x$ 和 $0$ 相加。

$f' (x) = - 8 x^{3} + 40 x$

解题步骤 4.2

$G (x)$ 对 $x$ 的一阶导数是 $- 8 x^{3} + 40 x$ 。

$- 8 x^{3} + 40 x$

解题步骤 5

将一阶导数设为等于 $0$ ，然后求解方程 $- 8 x^{3} + 40 x = 0$ 。

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解题步骤 5.1

将一阶导数设为等于 $0$ 。

$- 8 x^{3} + 40 x = 0$

解题步骤 5.2

从 $- 8 x^{3} + 40 x$ 中分解出因数 $- 8 x$ 。

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解题步骤 5.2.1

从 $- 8 x^{3}$ 中分解出因数 $- 8 x$ 。

$- 8 x \cdot x^{2} + 40 x = 0$

解题步骤 5.2.2

从 $40 x$ 中分解出因数 $- 8 x$ 。

$- 8 x \cdot x^{2} - 8 x \cdot - 5 = 0$

解题步骤 5.2.3

从 $- 8 x (x^{2}) - 8 x (- 5)$ 中分解出因数 $- 8 x$ 。

$- 8 x (x^{2} - 5) = 0$

解题步骤 5.3

如果等式左侧的任一因数等于 $0$ ，则整个表达式将等于 $0$ 。

$x = 0$

$x^{2} - 5 = 0$

解题步骤 5.4

将 $x$ 设为等于 $0$ 。

$x = 0$

解题步骤 5.5

将 $x^{2} - 5$ 设为等于 $0$ 并求解 $x$ 。

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解题步骤 5.5.1

将 $x^{2} - 5$ 设为等于 $0$ 。

$x^{2} - 5 = 0$

解题步骤 5.5.2

求解 $x$ 的 $x^{2} - 5 = 0$ 。

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解题步骤 5.5.2.1

在等式两边都加上 $5$ 。

$x^{2} = 5$

解题步骤 5.5.2.2

取方程两边的指定根来消去方程左边的指数。

$x = \pm \sqrt{5}$

解题步骤 5.5.2.3

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 5.5.2.3.1

首先，利用 $\pm$ 的正值求第一个解。

$x = \sqrt{5}$

解题步骤 5.5.2.3.2

下一步，使用 $\pm$ 的负值来求第二个解。

$x = - \sqrt{5}$

解题步骤 5.5.2.3.3

完全解为同时包括解的正数和负数部分的结果。

$x = \sqrt{5}, - \sqrt{5}$

解题步骤 5.6

最终解为使 $- 8 x (x^{2} - 5) = 0$ 成立的所有值。

$x = 0, \sqrt{5}, - \sqrt{5}$

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。

$x = 0, \sqrt{5}, - \sqrt{5}$

解题步骤 8

计算在 $x = 0$ 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。

$- 24 {(0)}^{2} + 40$

解题步骤 9

计算二阶导数。

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解题步骤 9.1

化简每一项。

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解题步骤 9.1.1

对 $0$ 进行任意正数次方的运算均得到 $0$ 。

$- 24 \cdot 0 + 40$

解题步骤 9.1.2

将 $- 24$ 乘以 $0$ 。

$0 + 40$

解题步骤 9.2

将 $0$ 和 $40$ 相加。

$40$

解题步骤 10

因为二阶导数的值为正数，所以 $x = 0$ 是一个极小值。这被称为二阶导数试验法。

$x = 0$ 是一个极小值

解题步骤 11

求 $x = 0$ 时的 y 值。

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解题步骤 11.1

使用表达式中的 $0$ 替换变量 $x$ 。

$G (0) = - 2 {(0)}^{4} + 20 {(0)}^{2} - 18$

解题步骤 11.2

化简结果。

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解题步骤 11.2.1

化简每一项。

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解题步骤 11.2.1.1

对 $0$ 进行任意正数次方的运算均得到 $0$ 。

$G (0) = - 2 \cdot 0 + 20 {(0)}^{2} - 18$

解题步骤 11.2.1.2

将 $- 2$ 乘以 $0$ 。

$G (0) = 0 + 20 {(0)}^{2} - 18$

解题步骤 11.2.1.3

对 $0$ 进行任意正数次方的运算均得到 $0$ 。

$G (0) = 0 + 20 \cdot 0 - 18$

解题步骤 11.2.1.4

将 $20$ 乘以 $0$ 。

$G (0) = 0 + 0 - 18$

解题步骤 11.2.2

通过相加和相减进行化简。

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解题步骤 11.2.2.1

将 $0$ 和 $0$ 相加。

$G (0) = 0 - 18$

解题步骤 11.2.2.2

从 $0$ 中减去 $18$ 。

$G (0) = - 18$

解题步骤 11.2.3

最终答案为 $- 18$ 。

$y = - 18$

解题步骤 12

计算在 $x = \sqrt{5}$ 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。

$- 24 {(\sqrt{5})}^{2} + 40$

解题步骤 13

计算二阶导数。

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解题步骤 13.1

化简每一项。

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解题步骤 13.1.1

将 ${\sqrt{5}}^{2}$ 重写为 $5$ 。

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解题步骤 13.1.1.1

使用 $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ ，将 $\sqrt{5}$ 重写成 $5^{\frac{1}{2}}$ 。

$- 24 {(5^{\frac{1}{2}})}^{2} + 40$

解题步骤 13.1.1.2

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

$- 24 \cdot 5^{\frac{1}{2} \cdot 2} + 40$

解题步骤 13.1.1.3

组合 $\frac{1}{2}$ 和 $2$ 。

$- 24 \cdot 5^{\frac{2}{2}} + 40$

解题步骤 13.1.1.4

约去 $2$ 的公因数。

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解题步骤 13.1.1.4.1

约去公因数。

$- 24 \cdot 5^{\frac{2}{2}} + 40$

解题步骤 13.1.1.4.2

重写表达式。

$- 24 \cdot 5^{1} + 40$

解题步骤 13.1.1.5

计算指数。

$- 24 \cdot 5 + 40$

解题步骤 13.1.2

将 $- 24$ 乘以 $5$ 。

$- 120 + 40$

解题步骤 13.2

将 $- 120$ 和 $40$ 相加。

$- 80$

解题步骤 14

因为二阶导数的值为负数，所以 $x = \sqrt{5}$ 是一个极大值。这被称为二阶导数试验法。

$x = \sqrt{5}$ 是一个极大值

解题步骤 15

求 $x = \sqrt{5}$ 时的 y 值。

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解题步骤 15.1

使用表达式中的 $\sqrt{5}$ 替换变量 $x$ 。

$G (\sqrt{5}) = - 2 {(\sqrt{5})}^{4} + 20 {(\sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 15.2

化简结果。

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解题步骤 15.2.1

化简每一项。

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解题步骤 15.2.1.1

将 ${\sqrt{5}}^{4}$ 重写为 $5^{2}$ 。

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解题步骤 15.2.1.1.1

使用 $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ ，将 $\sqrt{5}$ 重写成 $5^{\frac{1}{2}}$ 。

$G (\sqrt{5}) = - 2 {(5^{\frac{1}{2}})}^{4} + 20 {(\sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 15.2.1.1.2

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

$G (\sqrt{5}) = - 2 \cdot 5^{\frac{1}{2} \cdot 4} + 20 {(\sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 15.2.1.1.3

组合 $\frac{1}{2}$ 和 $4$ 。

$G (\sqrt{5}) = - 2 \cdot 5^{\frac{4}{2}} + 20 {(\sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 15.2.1.1.4

约去 $4$ 和 $2$ 的公因数。

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解题步骤 15.2.1.1.4.1

从 $4$ 中分解出因数 $2$ 。

$G (\sqrt{5}) = - 2 \cdot 5^{\frac{2 \cdot 2}{2}} + 20 {(\sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 15.2.1.1.4.2

约去公因数。

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解题步骤 15.2.1.1.4.2.1

从 $2$ 中分解出因数 $2$ 。

$G (\sqrt{5}) = - 2 \cdot 5^{\frac{2 \cdot 2}{2 (1)}} + 20 {(\sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 15.2.1.1.4.2.2

约去公因数。

$G (\sqrt{5}) = - 2 \cdot 5^{\frac{2 \cdot 2}{2 \cdot 1}} + 20 {(\sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 15.2.1.1.4.2.3

重写表达式。

$G (\sqrt{5}) = - 2 \cdot 5^{\frac{2}{1}} + 20 {(\sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 15.2.1.1.4.2.4

用 $2$ 除以 $1$ 。

$G (\sqrt{5}) = - 2 \cdot 5^{2} + 20 {(\sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 15.2.1.2

对 $5$ 进行 $2$ 次方运算。

$G (\sqrt{5}) = - 2 \cdot 25 + 20 {(\sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 15.2.1.3

将 $- 2$ 乘以 $25$ 。

$G (\sqrt{5}) = - 50 + 20 {(\sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 15.2.1.4

将 ${\sqrt{5}}^{2}$ 重写为 $5$ 。

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解题步骤 15.2.1.4.1

使用 $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ ，将 $\sqrt{5}$ 重写成 $5^{\frac{1}{2}}$ 。

$G (\sqrt{5}) = - 50 + 20 {(5^{\frac{1}{2}})}^{2} - 18$

解题步骤 15.2.1.4.2

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

$G (\sqrt{5}) = - 50 + 20 \cdot 5^{\frac{1}{2} \cdot 2} - 18$

解题步骤 15.2.1.4.3

组合 $\frac{1}{2}$ 和 $2$ 。

$G (\sqrt{5}) = - 50 + 20 \cdot 5^{\frac{2}{2}} - 18$

解题步骤 15.2.1.4.4

约去 $2$ 的公因数。

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解题步骤 15.2.1.4.4.1

约去公因数。

$G (\sqrt{5}) = - 50 + 20 \cdot 5^{\frac{2}{2}} - 18$

解题步骤 15.2.1.4.4.2

重写表达式。

$G (\sqrt{5}) = - 50 + 20 \cdot 5 - 18$

解题步骤 15.2.1.4.5

计算指数。

$G (\sqrt{5}) = - 50 + 20 \cdot 5 - 18$

解题步骤 15.2.1.5

将 $20$ 乘以 $5$ 。

$G (\sqrt{5}) = - 50 + 100 - 18$

解题步骤 15.2.2

通过相加和相减进行化简。

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解题步骤 15.2.2.1

将 $- 50$ 和 $100$ 相加。

$G (\sqrt{5}) = 50 - 18$

解题步骤 15.2.2.2

从 $50$ 中减去 $18$ 。

$G (\sqrt{5}) = 32$

解题步骤 15.2.3

最终答案为 $32$ 。

$y = 32$

解题步骤 16

计算在 $x = - \sqrt{5}$ 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。

$- 24 {(- \sqrt{5})}^{2} + 40$

解题步骤 17

计算二阶导数。

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解题步骤 17.1

化简每一项。

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解题步骤 17.1.1

对 $- \sqrt{5}$ 运用乘积法则。

$- 24 ({(- 1)}^{2} {\sqrt{5}}^{2}) + 40$

解题步骤 17.1.2

对 $- 1$ 进行 $2$ 次方运算。

$- 24 (1 {\sqrt{5}}^{2}) + 40$

解题步骤 17.1.3

将 ${\sqrt{5}}^{2}$ 乘以 $1$ 。

$- 24 {\sqrt{5}}^{2} + 40$

解题步骤 17.1.4

将 ${\sqrt{5}}^{2}$ 重写为 $5$ 。

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解题步骤 17.1.4.1

使用 $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ ，将 $\sqrt{5}$ 重写成 $5^{\frac{1}{2}}$ 。

$- 24 {(5^{\frac{1}{2}})}^{2} + 40$

解题步骤 17.1.4.2

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

$- 24 \cdot 5^{\frac{1}{2} \cdot 2} + 40$

解题步骤 17.1.4.3

组合 $\frac{1}{2}$ 和 $2$ 。

$- 24 \cdot 5^{\frac{2}{2}} + 40$

解题步骤 17.1.4.4

约去 $2$ 的公因数。

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解题步骤 17.1.4.4.1

约去公因数。

$- 24 \cdot 5^{\frac{2}{2}} + 40$

解题步骤 17.1.4.4.2

重写表达式。

$- 24 \cdot 5^{1} + 40$

解题步骤 17.1.4.5

计算指数。

$- 24 \cdot 5 + 40$

解题步骤 17.1.5

将 $- 24$ 乘以 $5$ 。

$- 120 + 40$

解题步骤 17.2

将 $- 120$ 和 $40$ 相加。

$- 80$

解题步骤 18

因为二阶导数的值为负数，所以 $x = - \sqrt{5}$ 是一个极大值。这被称为二阶导数试验法。

$x = - \sqrt{5}$ 是一个极大值

解题步骤 19

求 $x = - \sqrt{5}$ 时的 y 值。

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解题步骤 19.1

使用表达式中的 $- \sqrt{5}$ 替换变量 $x$ 。

$G (- \sqrt{5}) = - 2 {(- \sqrt{5})}^{4} + 20 {(- \sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 19.2

化简结果。

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解题步骤 19.2.1

化简每一项。

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解题步骤 19.2.1.1

对 $- \sqrt{5}$ 运用乘积法则。

$G (- \sqrt{5}) = - 2 ({(- 1)}^{4} {\sqrt{5}}^{4}) + 20 {(- \sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 19.2.1.2

对 $- 1$ 进行 $4$ 次方运算。

$G (- \sqrt{5}) = - 2 (1 {\sqrt{5}}^{4}) + 20 {(- \sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 19.2.1.3

将 ${\sqrt{5}}^{4}$ 乘以 $1$ 。

$G (- \sqrt{5}) = - 2 {\sqrt{5}}^{4} + 20 {(- \sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 19.2.1.4

将 ${\sqrt{5}}^{4}$ 重写为 $5^{2}$ 。

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解题步骤 19.2.1.4.1

使用 $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ ，将 $\sqrt{5}$ 重写成 $5^{\frac{1}{2}}$ 。

$G (- \sqrt{5}) = - 2 {(5^{\frac{1}{2}})}^{4} + 20 {(- \sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 19.2.1.4.2

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

$G (- \sqrt{5}) = - 2 \cdot 5^{\frac{1}{2} \cdot 4} + 20 {(- \sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 19.2.1.4.3

组合 $\frac{1}{2}$ 和 $4$ 。

$G (- \sqrt{5}) = - 2 \cdot 5^{\frac{4}{2}} + 20 {(- \sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 19.2.1.4.4

约去 $4$ 和 $2$ 的公因数。

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解题步骤 19.2.1.4.4.1

从 $4$ 中分解出因数 $2$ 。

$G (- \sqrt{5}) = - 2 \cdot 5^{\frac{2 \cdot 2}{2}} + 20 {(- \sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 19.2.1.4.4.2

约去公因数。

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解题步骤 19.2.1.4.4.2.1

从 $2$ 中分解出因数 $2$ 。

$G (- \sqrt{5}) = - 2 \cdot 5^{\frac{2 \cdot 2}{2 (1)}} + 20 {(- \sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 19.2.1.4.4.2.2

约去公因数。

$G (- \sqrt{5}) = - 2 \cdot 5^{\frac{2 \cdot 2}{2 \cdot 1}} + 20 {(- \sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 19.2.1.4.4.2.3

重写表达式。

$G (- \sqrt{5}) = - 2 \cdot 5^{\frac{2}{1}} + 20 {(- \sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 19.2.1.4.4.2.4

用 $2$ 除以 $1$ 。

$G (- \sqrt{5}) = - 2 \cdot 5^{2} + 20 {(- \sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 19.2.1.5

对 $5$ 进行 $2$ 次方运算。

$G (- \sqrt{5}) = - 2 \cdot 25 + 20 {(- \sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 19.2.1.6

将 $- 2$ 乘以 $25$ 。

$G (- \sqrt{5}) = - 50 + 20 {(- \sqrt{5})}^{2} - 18$

解题步骤 19.2.1.7

对 $- \sqrt{5}$ 运用乘积法则。

$G (- \sqrt{5}) = - 50 + 20 ({(- 1)}^{2} {\sqrt{5}}^{2}) - 18$

解题步骤 19.2.1.8

对 $- 1$ 进行 $2$ 次方运算。

$G (- \sqrt{5}) = - 50 + 20 (1 {\sqrt{5}}^{2}) - 18$

解题步骤 19.2.1.9

将 ${\sqrt{5}}^{2}$ 乘以 $1$ 。

$G (- \sqrt{5}) = - 50 + 20 {\sqrt{5}}^{2} - 18$

解题步骤 19.2.1.10

将 ${\sqrt{5}}^{2}$ 重写为 $5$ 。

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解题步骤 19.2.1.10.1

使用 $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ ，将 $\sqrt{5}$ 重写成 $5^{\frac{1}{2}}$ 。

$G (- \sqrt{5}) = - 50 + 20 {(5^{\frac{1}{2}})}^{2} - 18$

解题步骤 19.2.1.10.2

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

$G (- \sqrt{5}) = - 50 + 20 \cdot 5^{\frac{1}{2} \cdot 2} - 18$

解题步骤 19.2.1.10.3

组合 $\frac{1}{2}$ 和 $2$ 。

$G (- \sqrt{5}) = - 50 + 20 \cdot 5^{\frac{2}{2}} - 18$

解题步骤 19.2.1.10.4

约去 $2$ 的公因数。

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解题步骤 19.2.1.10.4.1

约去公因数。

$G (- \sqrt{5}) = - 50 + 20 \cdot 5^{\frac{2}{2}} - 18$

解题步骤 19.2.1.10.4.2

重写表达式。

$G (- \sqrt{5}) = - 50 + 20 \cdot 5 - 18$

解题步骤 19.2.1.10.5

计算指数。

$G (- \sqrt{5}) = - 50 + 20 \cdot 5 - 18$

解题步骤 19.2.1.11

将 $20$ 乘以 $5$ 。

$G (- \sqrt{5}) = - 50 + 100 - 18$

解题步骤 19.2.2

通过相加和相减进行化简。

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解题步骤 19.2.2.1

将 $- 50$ 和 $100$ 相加。

$G (- \sqrt{5}) = 50 - 18$

解题步骤 19.2.2.2

从 $50$ 中减去 $18$ 。

$G (- \sqrt{5}) = 32$

解题步骤 19.2.3

最终答案为 $32$ 。

$y = 32$

解题步骤 20

这些是 $G (x) = - 2 x^{4} + 20 x^{2} - 18$ 的局部极值。

$(0, - 18)$ 是一个局部最小值

$(\sqrt{5}, 32)$ 是一个局部最大值

$(- \sqrt{5}, 32)$ 是一个局部最大值

解题步骤 21

微积分学 示例

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