微积分学示例

$x \cos (x^{2})$

解题步骤 1

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 $g (x) = \cos (x^{2})$ 。

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

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 $g (x) = x^{2}$ 。

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解题步骤 2.1

要使用链式法则，请将 $u$ 设为 $x^{2}$ 。

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

解题步骤 2.2

$\cos (u)$ 对 $u$ 的导数为 $- \sin (u)$ 。

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

解题步骤 2.3

使用 $x^{2}$ 替换所有出现的 $u$ 。

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

解题步骤 3

使用幂法则求微分。

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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 $n = 2$ 。

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

解题步骤 3.2

将 $2$ 乘以 $- 1$ 。

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

解题步骤 4

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

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

解题步骤 5

对 $x$ 进行 $1$ 次方运算。

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

解题步骤 6

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

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

解题步骤 7

将 $1$ 和 $1$ 相加。

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

解题步骤 8

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 $n = 1$ 。

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

解题步骤 9

化简表达式。

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解题步骤 9.1

将 $\cos (x^{2})$ 乘以 $1$ 。

$x^{2} (- 2 \sin (x^{2})) + \cos (x^{2})$

解题步骤 9.2

重新排序项。

$- 2 x^{2} \sin (x^{2}) + \cos (x^{2})$

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