微积分学示例

$\frac{1}{3} \cdot {(x^{3} + 2)}^{6}$

解题步骤 1

使用二项式定理。

$\frac{1}{3} \cdot ({(x^{3})}^{6} + 6 {(x^{3})}^{5} \cdot 2 + 15 {(x^{3})}^{4} \cdot 2^{2} + 20 {(x^{3})}^{3} \cdot 2^{3} + 15 {(x^{3})}^{2} \cdot 2^{4} + 6 x^{3} \cdot 2^{5} + 2^{6})$

解题步骤 2

化简项。

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解题步骤 2.1

化简每一项。

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解题步骤 2.1.1

将 ${(x^{3})}^{6}$ 中的指数相乘。

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解题步骤 2.1.1.1

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

$\frac{1}{3} \cdot (x^{3 \cdot 6} + 6 {(x^{3})}^{5} \cdot 2 + 15 {(x^{3})}^{4} \cdot 2^{2} + 20 {(x^{3})}^{3} \cdot 2^{3} + 15 {(x^{3})}^{2} \cdot 2^{4} + 6 x^{3} \cdot 2^{5} + 2^{6})$

解题步骤 2.1.1.2

将 $3$ 乘以 $6$ 。

$\frac{1}{3} \cdot (x^{18} + 6 {(x^{3})}^{5} \cdot 2 + 15 {(x^{3})}^{4} \cdot 2^{2} + 20 {(x^{3})}^{3} \cdot 2^{3} + 15 {(x^{3})}^{2} \cdot 2^{4} + 6 x^{3} \cdot 2^{5} + 2^{6})$

解题步骤 2.1.2

将 ${(x^{3})}^{5}$ 中的指数相乘。

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解题步骤 2.1.2.1

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

$\frac{1}{3} \cdot (x^{18} + 6 x^{3 \cdot 5} \cdot 2 + 15 {(x^{3})}^{4} \cdot 2^{2} + 20 {(x^{3})}^{3} \cdot 2^{3} + 15 {(x^{3})}^{2} \cdot 2^{4} + 6 x^{3} \cdot 2^{5} + 2^{6})$

解题步骤 2.1.2.2

将 $3$ 乘以 $5$ 。

$\frac{1}{3} \cdot (x^{18} + 6 x^{15} \cdot 2 + 15 {(x^{3})}^{4} \cdot 2^{2} + 20 {(x^{3})}^{3} \cdot 2^{3} + 15 {(x^{3})}^{2} \cdot 2^{4} + 6 x^{3} \cdot 2^{5} + 2^{6})$

解题步骤 2.1.3

将 $2$ 乘以 $6$ 。

$\frac{1}{3} \cdot (x^{18} + 12 x^{15} + 15 {(x^{3})}^{4} \cdot 2^{2} + 20 {(x^{3})}^{3} \cdot 2^{3} + 15 {(x^{3})}^{2} \cdot 2^{4} + 6 x^{3} \cdot 2^{5} + 2^{6})$

解题步骤 2.1.4

将 ${(x^{3})}^{4}$ 中的指数相乘。

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解题步骤 2.1.4.1

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

$\frac{1}{3} \cdot (x^{18} + 12 x^{15} + 15 x^{3 \cdot 4} \cdot 2^{2} + 20 {(x^{3})}^{3} \cdot 2^{3} + 15 {(x^{3})}^{2} \cdot 2^{4} + 6 x^{3} \cdot 2^{5} + 2^{6})$

解题步骤 2.1.4.2

将 $3$ 乘以 $4$ 。

$\frac{1}{3} \cdot (x^{18} + 12 x^{15} + 15 x^{12} \cdot 2^{2} + 20 {(x^{3})}^{3} \cdot 2^{3} + 15 {(x^{3})}^{2} \cdot 2^{4} + 6 x^{3} \cdot 2^{5} + 2^{6})$

解题步骤 2.1.5

对 $2$ 进行 $2$ 次方运算。

$\frac{1}{3} \cdot (x^{18} + 12 x^{15} + 15 x^{12} \cdot 4 + 20 {(x^{3})}^{3} \cdot 2^{3} + 15 {(x^{3})}^{2} \cdot 2^{4} + 6 x^{3} \cdot 2^{5} + 2^{6})$

解题步骤 2.1.6

将 $4$ 乘以 $15$ 。

$\frac{1}{3} \cdot (x^{18} + 12 x^{15} + 60 x^{12} + 20 {(x^{3})}^{3} \cdot 2^{3} + 15 {(x^{3})}^{2} \cdot 2^{4} + 6 x^{3} \cdot 2^{5} + 2^{6})$

解题步骤 2.1.7

将 ${(x^{3})}^{3}$ 中的指数相乘。

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解题步骤 2.1.7.1

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

$\frac{1}{3} \cdot (x^{18} + 12 x^{15} + 60 x^{12} + 20 x^{3 \cdot 3} \cdot 2^{3} + 15 {(x^{3})}^{2} \cdot 2^{4} + 6 x^{3} \cdot 2^{5} + 2^{6})$

解题步骤 2.1.7.2

将 $3$ 乘以 $3$ 。

$\frac{1}{3} \cdot (x^{18} + 12 x^{15} + 60 x^{12} + 20 x^{9} \cdot 2^{3} + 15 {(x^{3})}^{2} \cdot 2^{4} + 6 x^{3} \cdot 2^{5} + 2^{6})$

解题步骤 2.1.8

对 $2$ 进行 $3$ 次方运算。

$\frac{1}{3} \cdot (x^{18} + 12 x^{15} + 60 x^{12} + 20 x^{9} \cdot 8 + 15 {(x^{3})}^{2} \cdot 2^{4} + 6 x^{3} \cdot 2^{5} + 2^{6})$

解题步骤 2.1.9

将 $8$ 乘以 $20$ 。

$\frac{1}{3} \cdot (x^{18} + 12 x^{15} + 60 x^{12} + 160 x^{9} + 15 {(x^{3})}^{2} \cdot 2^{4} + 6 x^{3} \cdot 2^{5} + 2^{6})$

解题步骤 2.1.10

将 ${(x^{3})}^{2}$ 中的指数相乘。

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解题步骤 2.1.10.1

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

$\frac{1}{3} \cdot (x^{18} + 12 x^{15} + 60 x^{12} + 160 x^{9} + 15 x^{3 \cdot 2} \cdot 2^{4} + 6 x^{3} \cdot 2^{5} + 2^{6})$

解题步骤 2.1.10.2

将 $3$ 乘以 $2$ 。

$\frac{1}{3} \cdot (x^{18} + 12 x^{15} + 60 x^{12} + 160 x^{9} + 15 x^{6} \cdot 2^{4} + 6 x^{3} \cdot 2^{5} + 2^{6})$

解题步骤 2.1.11

对 $2$ 进行 $4$ 次方运算。

$\frac{1}{3} \cdot (x^{18} + 12 x^{15} + 60 x^{12} + 160 x^{9} + 15 x^{6} \cdot 16 + 6 x^{3} \cdot 2^{5} + 2^{6})$

解题步骤 2.1.12

将 $16$ 乘以 $15$ 。

$\frac{1}{3} \cdot (x^{18} + 12 x^{15} + 60 x^{12} + 160 x^{9} + 240 x^{6} + 6 x^{3} \cdot 2^{5} + 2^{6})$

解题步骤 2.1.13

对 $2$ 进行 $5$ 次方运算。

$\frac{1}{3} \cdot (x^{18} + 12 x^{15} + 60 x^{12} + 160 x^{9} + 240 x^{6} + 6 x^{3} \cdot 32 + 2^{6})$

解题步骤 2.1.14

将 $32$ 乘以 $6$ 。

$\frac{1}{3} \cdot (x^{18} + 12 x^{15} + 60 x^{12} + 160 x^{9} + 240 x^{6} + 192 x^{3} + 2^{6})$

解题步骤 2.1.15

对 $2$ 进行 $6$ 次方运算。

$\frac{1}{3} \cdot (x^{18} + 12 x^{15} + 60 x^{12} + 160 x^{9} + 240 x^{6} + 192 x^{3} + 64)$

解题步骤 2.2

运用分配律。

$\frac{1}{3} x^{18} + \frac{1}{3} (12 x^{15}) + \frac{1}{3} (60 x^{12}) + \frac{1}{3} (160 x^{9}) + \frac{1}{3} (240 x^{6}) + \frac{1}{3} (192 x^{3}) + \frac{1}{3} \cdot 64$

解题步骤 3

化简。

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解题步骤 3.1

组合 $\frac{1}{3}$ 和 $x^{18}$ 。

$\frac{x^{18}}{3} + \frac{1}{3} (12 x^{15}) + \frac{1}{3} (60 x^{12}) + \frac{1}{3} (160 x^{9}) + \frac{1}{3} (240 x^{6}) + \frac{1}{3} (192 x^{3}) + \frac{1}{3} \cdot 64$

解题步骤 3.2

约去 $3$ 的公因数。

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解题步骤 3.2.1

从 $12 x^{15}$ 中分解出因数 $3$ 。

$\frac{x^{18}}{3} + \frac{1}{3} (3 (4 x^{15})) + \frac{1}{3} (60 x^{12}) + \frac{1}{3} (160 x^{9}) + \frac{1}{3} (240 x^{6}) + \frac{1}{3} (192 x^{3}) + \frac{1}{3} \cdot 64$

解题步骤 3.2.2

约去公因数。

$\frac{x^{18}}{3} + \frac{1}{3} (3 (4 x^{15})) + \frac{1}{3} (60 x^{12}) + \frac{1}{3} (160 x^{9}) + \frac{1}{3} (240 x^{6}) + \frac{1}{3} (192 x^{3}) + \frac{1}{3} \cdot 64$

解题步骤 3.2.3

重写表达式。

$\frac{x^{18}}{3} + 4 x^{15} + \frac{1}{3} (60 x^{12}) + \frac{1}{3} (160 x^{9}) + \frac{1}{3} (240 x^{6}) + \frac{1}{3} (192 x^{3}) + \frac{1}{3} \cdot 64$

解题步骤 3.3

约去 $3$ 的公因数。

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解题步骤 3.3.1

从 $60 x^{12}$ 中分解出因数 $3$ 。

$\frac{x^{18}}{3} + 4 x^{15} + \frac{1}{3} (3 (20 x^{12})) + \frac{1}{3} (160 x^{9}) + \frac{1}{3} (240 x^{6}) + \frac{1}{3} (192 x^{3}) + \frac{1}{3} \cdot 64$

解题步骤 3.3.2

约去公因数。

$\frac{x^{18}}{3} + 4 x^{15} + \frac{1}{3} (3 (20 x^{12})) + \frac{1}{3} (160 x^{9}) + \frac{1}{3} (240 x^{6}) + \frac{1}{3} (192 x^{3}) + \frac{1}{3} \cdot 64$

解题步骤 3.3.3

重写表达式。

$\frac{x^{18}}{3} + 4 x^{15} + 20 x^{12} + \frac{1}{3} (160 x^{9}) + \frac{1}{3} (240 x^{6}) + \frac{1}{3} (192 x^{3}) + \frac{1}{3} \cdot 64$

解题步骤 3.4

乘以 $\frac{1}{3} (160 x^{9})$ 。

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解题步骤 3.4.1

组合 $160$ 和 $\frac{1}{3}$ 。

$\frac{x^{18}}{3} + 4 x^{15} + 20 x^{12} + \frac{160}{3} x^{9} + \frac{1}{3} (240 x^{6}) + \frac{1}{3} (192 x^{3}) + \frac{1}{3} \cdot 64$

解题步骤 3.4.2

组合 $\frac{160}{3}$ 和 $x^{9}$ 。

$\frac{x^{18}}{3} + 4 x^{15} + 20 x^{12} + \frac{160 x^{9}}{3} + \frac{1}{3} (240 x^{6}) + \frac{1}{3} (192 x^{3}) + \frac{1}{3} \cdot 64$

解题步骤 3.5

约去 $3$ 的公因数。

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解题步骤 3.5.1

从 $240 x^{6}$ 中分解出因数 $3$ 。

$\frac{x^{18}}{3} + 4 x^{15} + 20 x^{12} + \frac{160 x^{9}}{3} + \frac{1}{3} (3 (80 x^{6})) + \frac{1}{3} (192 x^{3}) + \frac{1}{3} \cdot 64$

解题步骤 3.5.2

约去公因数。

$\frac{x^{18}}{3} + 4 x^{15} + 20 x^{12} + \frac{160 x^{9}}{3} + \frac{1}{3} (3 (80 x^{6})) + \frac{1}{3} (192 x^{3}) + \frac{1}{3} \cdot 64$

解题步骤 3.5.3

重写表达式。

$\frac{x^{18}}{3} + 4 x^{15} + 20 x^{12} + \frac{160 x^{9}}{3} + 80 x^{6} + \frac{1}{3} (192 x^{3}) + \frac{1}{3} \cdot 64$

解题步骤 3.6

约去 $3$ 的公因数。

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解题步骤 3.6.1

从 $192 x^{3}$ 中分解出因数 $3$ 。

$\frac{x^{18}}{3} + 4 x^{15} + 20 x^{12} + \frac{160 x^{9}}{3} + 80 x^{6} + \frac{1}{3} (3 (64 x^{3})) + \frac{1}{3} \cdot 64$

解题步骤 3.6.2

约去公因数。

$\frac{x^{18}}{3} + 4 x^{15} + 20 x^{12} + \frac{160 x^{9}}{3} + 80 x^{6} + \frac{1}{3} (3 (64 x^{3})) + \frac{1}{3} \cdot 64$

解题步骤 3.6.3

重写表达式。

$\frac{x^{18}}{3} + 4 x^{15} + 20 x^{12} + \frac{160 x^{9}}{3} + 80 x^{6} + 64 x^{3} + \frac{1}{3} \cdot 64$

解题步骤 3.7

组合 $\frac{1}{3}$ 和 $64$ 。

$\frac{x^{18}}{3} + 4 x^{15} + 20 x^{12} + \frac{160 x^{9}}{3} + 80 x^{6} + 64 x^{3} + \frac{64}{3}$

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