微积分学示例

$\frac{- 8 x}{x^{2} + 1}$

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

将负号移到分数的前面。

$\frac{d}{d x} [- \frac{8 x}{x^{2} + 1}]$

解题步骤 1.2

因为 $- 8$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- \frac{8 x}{x^{2} + 1}$ 对 $x$ 的导数是 $- 8 \frac{d}{d x} [\frac{x}{x^{2} + 1}]$ 。

$- 8 \frac{d}{d x} [\frac{x}{x^{2} + 1}]$

解题步骤 2

使用除法定则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d x} [\frac{f (x)}{g (x)}]$ 等于 $\frac{g (x) \frac{d}{d x} [f (x)] - f (x) \frac{d}{d x} [g (x)]}{{g (x)}^{2}}$ ，其中 $f (x) = x$ 且 $g (x) = x^{2} + 1$ 。

$- 8 \frac{(x^{2} + 1) \frac{d}{d x} [x] - x \frac{d}{d x} [x^{2} + 1]}{{(x^{2} + 1)}^{2}}$

解题步骤 3

求微分。

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解题步骤 3.1

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 $n = 1$ 。

$- 8 \frac{(x^{2} + 1) \cdot 1 - x \frac{d}{d x} [x^{2} + 1]}{{(x^{2} + 1)}^{2}}$

解题步骤 3.2

将 $x^{2} + 1$ 乘以 $1$ 。

$- 8 \frac{x^{2} + 1 - x \frac{d}{d x} [x^{2} + 1]}{{(x^{2} + 1)}^{2}}$

解题步骤 3.3

根据加法法则， $x^{2} + 1$ 对 $x$ 的导数是 $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [1]$ 。

$- 8 \frac{x^{2} + 1 - x (\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [1])}{{(x^{2} + 1)}^{2}}$

解题步骤 3.4

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 $n = 2$ 。

$- 8 \frac{x^{2} + 1 - x (2 x + \frac{d}{d x} [1])}{{(x^{2} + 1)}^{2}}$

解题步骤 3.5

因为 $1$ 对于 $x$ 是常数，所以 $1$ 对 $x$ 的导数为 $0$ 。

$- 8 \frac{x^{2} + 1 - x (2 x + 0)}{{(x^{2} + 1)}^{2}}$

解题步骤 3.6

化简表达式。

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解题步骤 3.6.1

将 $2 x$ 和 $0$ 相加。

$- 8 \frac{x^{2} + 1 - x (2 x)}{{(x^{2} + 1)}^{2}}$

解题步骤 3.6.2

将 $2$ 乘以 $- 1$ 。

$- 8 \frac{x^{2} + 1 - 2 x \cdot x}{{(x^{2} + 1)}^{2}}$

解题步骤 4

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

$- 8 \frac{x^{2} + 1 - 2 (x^{1} x)}{{(x^{2} + 1)}^{2}}$

解题步骤 5

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

$- 8 \frac{x^{2} + 1 - 2 (x^{1} x^{1})}{{(x^{2} + 1)}^{2}}$

解题步骤 6

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$- 8 \frac{x^{2} + 1 - 2 x^{1 + 1}}{{(x^{2} + 1)}^{2}}$

解题步骤 7

将 $1$ 和 $1$ 相加。

$- 8 \frac{x^{2} + 1 - 2 x^{2}}{{(x^{2} + 1)}^{2}}$

解题步骤 8

从 $x^{2}$ 中减去 $2 x^{2}$ 。

$- 8 \frac{- x^{2} + 1}{{(x^{2} + 1)}^{2}}$

解题步骤 9

组合 $- 8$ 和 $\frac{- x^{2} + 1}{{(x^{2} + 1)}^{2}}$ 。

$\frac{- 8 (- x^{2} + 1)}{{(x^{2} + 1)}^{2}}$

解题步骤 10

将负号移到分数的前面。

$- \frac{8 (- x^{2} + 1)}{{(x^{2} + 1)}^{2}}$

解题步骤 11

化简。

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解题步骤 11.1

运用分配律。

$- \frac{8 (- x^{2}) + 8 \cdot 1}{{(x^{2} + 1)}^{2}}$

解题步骤 11.2

化简每一项。

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解题步骤 11.2.1

将 $- 1$ 乘以 $8$ 。

$- \frac{- 8 x^{2} + 8 \cdot 1}{{(x^{2} + 1)}^{2}}$

解题步骤 11.2.2

将 $8$ 乘以 $1$ 。

$- \frac{- 8 x^{2} + 8}{{(x^{2} + 1)}^{2}}$

微积分学 示例

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