微积分学示例

$y = \ln (1 + e^{2 x})$

解题步骤 1

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 $f (x) = \ln (x)$ 且 $g (x) = 1 + e^{2 x}$ 。

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解题步骤 1.1

要使用链式法则，请将 $u_{1}$ 设为 $1 + e^{2 x}$ 。

$\frac{d}{d u_{1}} [\ln (u_{1})] \frac{d}{d x} [1 + e^{2 x}]$

解题步骤 1.2

$\ln (u_{1})$ 对 $u_{1}$ 的导数为 $\frac{1}{u_{1}}$ 。

$\frac{1}{u_{1}} \frac{d}{d x} [1 + e^{2 x}]$

解题步骤 1.3

使用 $1 + e^{2 x}$ 替换所有出现的 $u_{1}$ 。

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

解题步骤 2

求微分。

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解题步骤 2.1

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

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

解题步骤 2.2

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

$\frac{1}{1 + e^{2 x}} (0 + \frac{d}{d x} [e^{2 x}])$

解题步骤 2.3

将 $0$ 和 $\frac{d}{d x} [e^{2 x}]$ 相加。

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

解题步骤 3

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 $f (x) = e^{x}$ 且 $g (x) = 2 x$ 。

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解题步骤 3.1

要使用链式法则，请将 $u_{2}$ 设为 $2 x$ 。

$\frac{1}{1 + e^{2 x}} (\frac{d}{d u_{2}} [e^{u_{2}}] \frac{d}{d x} [2 x])$

解题步骤 3.2

使用指数法则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d u_{2}} [a^{u_{2}}]$ 等于 $a^{u_{2}} \ln (a)$ ，其中 $a$ = $e$ 。

$\frac{1}{1 + e^{2 x}} (e^{u_{2}} \frac{d}{d x} [2 x])$

解题步骤 3.3

使用 $2 x$ 替换所有出现的 $u_{2}$ 。

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

解题步骤 4

求微分。

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解题步骤 4.1

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

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

解题步骤 4.2

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

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

解题步骤 4.3

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

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

解题步骤 4.4

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 $n = 1$ 。

$\frac{2 e^{2 x}}{1 + e^{2 x}} \cdot 1$

解题步骤 4.5

将 $\frac{2 e^{2 x}}{1 + e^{2 x}}$ 乘以 $1$ 。

$\frac{2 e^{2 x}}{1 + e^{2 x}}$

微积分学 示例

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