微积分学示例

${(3 e^{4 x} + \cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 1

使用二项式定理。

${(3 e^{4 x})}^{6} + 6 {(3 e^{4 x})}^{5} \cos^{2} (5 x) + 15 {(3 e^{4 x})}^{4} {(\cos^{2} (5 x))}^{2} + 20 {(3 e^{4 x})}^{3} {(\cos^{2} (5 x))}^{3} + 15 {(3 e^{4 x})}^{2} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2

化简每一项。

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解题步骤 2.1

对 $3 e^{4 x}$ 运用乘积法则。

$3^{6} {(e^{4 x})}^{6} + 6 {(3 e^{4 x})}^{5} \cos^{2} (5 x) + 15 {(3 e^{4 x})}^{4} {(\cos^{2} (5 x))}^{2} + 20 {(3 e^{4 x})}^{3} {(\cos^{2} (5 x))}^{3} + 15 {(3 e^{4 x})}^{2} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.2

对 $3$ 进行 $6$ 次方运算。

$729 {(e^{4 x})}^{6} + 6 {(3 e^{4 x})}^{5} \cos^{2} (5 x) + 15 {(3 e^{4 x})}^{4} {(\cos^{2} (5 x))}^{2} + 20 {(3 e^{4 x})}^{3} {(\cos^{2} (5 x))}^{3} + 15 {(3 e^{4 x})}^{2} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.3

将 ${(e^{4 x})}^{6}$ 中的指数相乘。

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解题步骤 2.3.1

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

$729 e^{4 x \cdot 6} + 6 {(3 e^{4 x})}^{5} \cos^{2} (5 x) + 15 {(3 e^{4 x})}^{4} {(\cos^{2} (5 x))}^{2} + 20 {(3 e^{4 x})}^{3} {(\cos^{2} (5 x))}^{3} + 15 {(3 e^{4 x})}^{2} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.3.2

将 $6$ 乘以 $4$ 。

$729 e^{24 x} + 6 {(3 e^{4 x})}^{5} \cos^{2} (5 x) + 15 {(3 e^{4 x})}^{4} {(\cos^{2} (5 x))}^{2} + 20 {(3 e^{4 x})}^{3} {(\cos^{2} (5 x))}^{3} + 15 {(3 e^{4 x})}^{2} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.4

对 $3 e^{4 x}$ 运用乘积法则。

$729 e^{24 x} + 6 (3^{5} {(e^{4 x})}^{5}) \cos^{2} (5 x) + 15 {(3 e^{4 x})}^{4} {(\cos^{2} (5 x))}^{2} + 20 {(3 e^{4 x})}^{3} {(\cos^{2} (5 x))}^{3} + 15 {(3 e^{4 x})}^{2} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.5

对 $3$ 进行 $5$ 次方运算。

$729 e^{24 x} + 6 (243 {(e^{4 x})}^{5}) \cos^{2} (5 x) + 15 {(3 e^{4 x})}^{4} {(\cos^{2} (5 x))}^{2} + 20 {(3 e^{4 x})}^{3} {(\cos^{2} (5 x))}^{3} + 15 {(3 e^{4 x})}^{2} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.6

将 ${(e^{4 x})}^{5}$ 中的指数相乘。

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解题步骤 2.6.1

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

$729 e^{24 x} + 6 (243 e^{4 x \cdot 5}) \cos^{2} (5 x) + 15 {(3 e^{4 x})}^{4} {(\cos^{2} (5 x))}^{2} + 20 {(3 e^{4 x})}^{3} {(\cos^{2} (5 x))}^{3} + 15 {(3 e^{4 x})}^{2} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.6.2

将 $5$ 乘以 $4$ 。

$729 e^{24 x} + 6 (243 e^{20 x}) \cos^{2} (5 x) + 15 {(3 e^{4 x})}^{4} {(\cos^{2} (5 x))}^{2} + 20 {(3 e^{4 x})}^{3} {(\cos^{2} (5 x))}^{3} + 15 {(3 e^{4 x})}^{2} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.7

将 $243$ 乘以 $6$ 。

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 15 {(3 e^{4 x})}^{4} {(\cos^{2} (5 x))}^{2} + 20 {(3 e^{4 x})}^{3} {(\cos^{2} (5 x))}^{3} + 15 {(3 e^{4 x})}^{2} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.8

对 $3 e^{4 x}$ 运用乘积法则。

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 15 (3^{4} {(e^{4 x})}^{4}) {(\cos^{2} (5 x))}^{2} + 20 {(3 e^{4 x})}^{3} {(\cos^{2} (5 x))}^{3} + 15 {(3 e^{4 x})}^{2} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.9

对 $3$ 进行 $4$ 次方运算。

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 15 (81 {(e^{4 x})}^{4}) {(\cos^{2} (5 x))}^{2} + 20 {(3 e^{4 x})}^{3} {(\cos^{2} (5 x))}^{3} + 15 {(3 e^{4 x})}^{2} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.10

将 ${(e^{4 x})}^{4}$ 中的指数相乘。

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解题步骤 2.10.1

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

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 15 (81 e^{4 x \cdot 4}) {(\cos^{2} (5 x))}^{2} + 20 {(3 e^{4 x})}^{3} {(\cos^{2} (5 x))}^{3} + 15 {(3 e^{4 x})}^{2} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.10.2

将 $4$ 乘以 $4$ 。

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 15 (81 e^{16 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{2} + 20 {(3 e^{4 x})}^{3} {(\cos^{2} (5 x))}^{3} + 15 {(3 e^{4 x})}^{2} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.11

将 $81$ 乘以 $15$ 。

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 1215 e^{16 x} {(\cos^{2} (5 x))}^{2} + 20 {(3 e^{4 x})}^{3} {(\cos^{2} (5 x))}^{3} + 15 {(3 e^{4 x})}^{2} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.12

将 ${(\cos^{2} (5 x))}^{2}$ 中的指数相乘。

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解题步骤 2.12.1

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

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 1215 e^{16 x} {\cos (5 x)}^{2 \cdot 2} + 20 {(3 e^{4 x})}^{3} {(\cos^{2} (5 x))}^{3} + 15 {(3 e^{4 x})}^{2} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.12.2

将 $2$ 乘以 $2$ 。

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 1215 e^{16 x} \cos^{4} (5 x) + 20 {(3 e^{4 x})}^{3} {(\cos^{2} (5 x))}^{3} + 15 {(3 e^{4 x})}^{2} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.13

对 $3 e^{4 x}$ 运用乘积法则。

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 1215 e^{16 x} \cos^{4} (5 x) + 20 (3^{3} {(e^{4 x})}^{3}) {(\cos^{2} (5 x))}^{3} + 15 {(3 e^{4 x})}^{2} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.14

对 $3$ 进行 $3$ 次方运算。

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 1215 e^{16 x} \cos^{4} (5 x) + 20 (27 {(e^{4 x})}^{3}) {(\cos^{2} (5 x))}^{3} + 15 {(3 e^{4 x})}^{2} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.15

将 ${(e^{4 x})}^{3}$ 中的指数相乘。

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解题步骤 2.15.1

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

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 1215 e^{16 x} \cos^{4} (5 x) + 20 (27 e^{4 x \cdot 3}) {(\cos^{2} (5 x))}^{3} + 15 {(3 e^{4 x})}^{2} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.15.2

将 $3$ 乘以 $4$ 。

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 1215 e^{16 x} \cos^{4} (5 x) + 20 (27 e^{12 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{3} + 15 {(3 e^{4 x})}^{2} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.16

将 $27$ 乘以 $20$ 。

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 1215 e^{16 x} \cos^{4} (5 x) + 540 e^{12 x} {(\cos^{2} (5 x))}^{3} + 15 {(3 e^{4 x})}^{2} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.17

将 ${(\cos^{2} (5 x))}^{3}$ 中的指数相乘。

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解题步骤 2.17.1

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

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 1215 e^{16 x} \cos^{4} (5 x) + 540 e^{12 x} {\cos (5 x)}^{2 \cdot 3} + 15 {(3 e^{4 x})}^{2} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.17.2

将 $2$ 乘以 $3$ 。

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 1215 e^{16 x} \cos^{4} (5 x) + 540 e^{12 x} \cos^{6} (5 x) + 15 {(3 e^{4 x})}^{2} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.18

对 $3 e^{4 x}$ 运用乘积法则。

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 1215 e^{16 x} \cos^{4} (5 x) + 540 e^{12 x} \cos^{6} (5 x) + 15 (3^{2} {(e^{4 x})}^{2}) {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.19

对 $3$ 进行 $2$ 次方运算。

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 1215 e^{16 x} \cos^{4} (5 x) + 540 e^{12 x} \cos^{6} (5 x) + 15 (9 {(e^{4 x})}^{2}) {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.20

将 ${(e^{4 x})}^{2}$ 中的指数相乘。

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解题步骤 2.20.1

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

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 1215 e^{16 x} \cos^{4} (5 x) + 540 e^{12 x} \cos^{6} (5 x) + 15 (9 e^{4 x \cdot 2}) {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.20.2

将 $2$ 乘以 $4$ 。

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 1215 e^{16 x} \cos^{4} (5 x) + 540 e^{12 x} \cos^{6} (5 x) + 15 (9 e^{8 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.21

将 $9$ 乘以 $15$ 。

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 1215 e^{16 x} \cos^{4} (5 x) + 540 e^{12 x} \cos^{6} (5 x) + 135 e^{8 x} {(\cos^{2} (5 x))}^{4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.22

将 ${(\cos^{2} (5 x))}^{4}$ 中的指数相乘。

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解题步骤 2.22.1

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

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 1215 e^{16 x} \cos^{4} (5 x) + 540 e^{12 x} \cos^{6} (5 x) + 135 e^{8 x} {\cos (5 x)}^{2 \cdot 4} + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.22.2

将 $2$ 乘以 $4$ 。

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 1215 e^{16 x} \cos^{4} (5 x) + 540 e^{12 x} \cos^{6} (5 x) + 135 e^{8 x} \cos^{8} (5 x) + 6 (3 e^{4 x}) {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.23

将 $3$ 乘以 $6$ 。

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 1215 e^{16 x} \cos^{4} (5 x) + 540 e^{12 x} \cos^{6} (5 x) + 135 e^{8 x} \cos^{8} (5 x) + 18 e^{4 x} {(\cos^{2} (5 x))}^{5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.24

将 ${(\cos^{2} (5 x))}^{5}$ 中的指数相乘。

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解题步骤 2.24.1

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

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 1215 e^{16 x} \cos^{4} (5 x) + 540 e^{12 x} \cos^{6} (5 x) + 135 e^{8 x} \cos^{8} (5 x) + 18 e^{4 x} {\cos (5 x)}^{2 \cdot 5} + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.24.2

将 $2$ 乘以 $5$ 。

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 1215 e^{16 x} \cos^{4} (5 x) + 540 e^{12 x} \cos^{6} (5 x) + 135 e^{8 x} \cos^{8} (5 x) + 18 e^{4 x} \cos^{10} (5 x) + {(\cos^{2} (5 x))}^{6}$

解题步骤 2.25

将 ${(\cos^{2} (5 x))}^{6}$ 中的指数相乘。

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解题步骤 2.25.1

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

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 1215 e^{16 x} \cos^{4} (5 x) + 540 e^{12 x} \cos^{6} (5 x) + 135 e^{8 x} \cos^{8} (5 x) + 18 e^{4 x} \cos^{10} (5 x) + {\cos (5 x)}^{2 \cdot 6}$

解题步骤 2.25.2

将 $2$ 乘以 $6$ 。

$729 e^{24 x} + 1458 e^{20 x} \cos^{2} (5 x) + 1215 e^{16 x} \cos^{4} (5 x) + 540 e^{12 x} \cos^{6} (5 x) + 135 e^{8 x} \cos^{8} (5 x) + 18 e^{4 x} \cos^{10} (5 x) + \cos^{12} (5 x)$

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