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微积分学 示例
解题步骤 1
解题步骤 1.1
求一阶导数。
解题步骤 1.1.1
根据加法法则, 对 的导数是 。
解题步骤 1.1.2
计算 。
解题步骤 1.1.2.1
因为 对于 是常数,所以 对 的导数是 。
解题步骤 1.1.2.2
对 的导数为 。
解题步骤 1.1.2.3
将 乘以 。
解题步骤 1.1.3
计算 。
解题步骤 1.1.3.1
使用链式法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 且 。
解题步骤 1.1.3.1.1
要使用链式法则,请将 设为 。
解题步骤 1.1.3.1.2
对 的导数为 。
解题步骤 1.1.3.1.3
使用 替换所有出现的 。
解题步骤 1.1.3.2
因为 对于 是常数,所以 对 的导数是 。
解题步骤 1.1.3.3
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 1.1.3.4
将 乘以 。
解题步骤 1.1.3.5
将 移到 的左侧。
解题步骤 1.2
对 的一阶导数是 。
解题步骤 2
解题步骤 2.1
将一阶导数设为等于 。
解题步骤 2.2
化简每一项。
解题步骤 2.2.1
使用倍角公式把 转换为 。
解题步骤 2.2.2
运用分配律。
解题步骤 2.2.3
将 乘以 。
解题步骤 2.2.4
将 乘以 。
解题步骤 2.3
对 进行因式分解。
解题步骤 2.3.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 2.3.1.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 2.3.1.2
从 中分解出因数 。
解题步骤 2.3.1.3
从 中分解出因数 。
解题步骤 2.3.1.4
从 中分解出因数 。
解题步骤 2.3.1.5
从 中分解出因数 。
解题步骤 2.3.2
因数。
解题步骤 2.3.2.1
分组因式分解。
解题步骤 2.3.2.1.1
重新排序项。
解题步骤 2.3.2.1.2
对于 形式的多项式,将其中间项重写为两项之和,这两项的乘积为 并且它们的和为 。
解题步骤 2.3.2.1.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 2.3.2.1.2.2
把 重写为 加
解题步骤 2.3.2.1.2.3
运用分配律。
解题步骤 2.3.2.1.2.4
将 乘以 。
解题步骤 2.3.2.1.3
从每组中因式分解出最大公因数。
解题步骤 2.3.2.1.3.1
将首两项和最后两项分成两组。
解题步骤 2.3.2.1.3.2
从每组中因式分解出最大公因数 (GCF)。
解题步骤 2.3.2.1.4
通过因式分解出最大公因数 来因式分解多项式。
解题步骤 2.3.2.2
去掉多余的括号。
解题步骤 2.4
如果等式左侧的任一因数等于 ,则整个表达式将等于 。
解题步骤 2.5
将 设为等于 并求解 。
解题步骤 2.5.1
将 设为等于 。
解题步骤 2.5.2
求解 的 。
解题步骤 2.5.2.1
从等式两边同时减去 。
解题步骤 2.5.2.2
将 中的每一项除以 并化简。
解题步骤 2.5.2.2.1
将 中的每一项都除以 。
解题步骤 2.5.2.2.2
化简左边。
解题步骤 2.5.2.2.2.1
约去 的公因数。
解题步骤 2.5.2.2.2.1.1
约去公因数。
解题步骤 2.5.2.2.2.1.2
用 除以 。
解题步骤 2.5.2.2.3
化简右边。
解题步骤 2.5.2.2.3.1
将两个负数相除得到一个正数。
解题步骤 2.5.2.3
取方程两边的逆正弦从而提取正弦内的 。
解题步骤 2.5.2.4
化简右边。
解题步骤 2.5.2.4.1
的准确值为 。
解题步骤 2.5.2.5
正弦函数在第一和第二象限中为正值。若要求第二个解,可从 减去参考角以求第二象限中的解。
解题步骤 2.5.2.6
化简 。
解题步骤 2.5.2.6.1
要将 写成带有公分母的分数,请乘以 。
解题步骤 2.5.2.6.2
合并分数。
解题步骤 2.5.2.6.2.1
组合 和 。
解题步骤 2.5.2.6.2.2
在公分母上合并分子。
解题步骤 2.5.2.6.3
化简分子。
解题步骤 2.5.2.6.3.1
将 移到 的左侧。
解题步骤 2.5.2.6.3.2
从 中减去 。
解题步骤 2.5.2.7
求 的周期。
解题步骤 2.5.2.7.1
函数的周期可利用 进行计算。
解题步骤 2.5.2.7.2
使用周期公式中的 替换 。
解题步骤 2.5.2.7.3
绝对值就是一个数和零之间的距离。 和 之间的距离为 。
解题步骤 2.5.2.7.4
用 除以 。
解题步骤 2.5.2.8
函数的周期为 ,所以函数值在两个方向上每隔 弧度将重复出现。
,对于任意整数
,对于任意整数
,对于任意整数
解题步骤 2.6
将 设为等于 并求解 。
解题步骤 2.6.1
将 设为等于 。
解题步骤 2.6.2
求解 的 。
解题步骤 2.6.2.1
从等式两边同时减去 。
解题步骤 2.6.2.2
取方程两边的逆正弦从而提取正弦内的 。
解题步骤 2.6.2.3
化简右边。
解题步骤 2.6.2.3.1
的准确值为 。
解题步骤 2.6.2.4
正弦函数在第三和第四象限中为负值。若要求第二个解,可从 减去这个解,从而求参考角。接着,将该参考角和 相加以求第三象限中的解。
解题步骤 2.6.2.5
化简表达式以求第二个解。
解题步骤 2.6.2.5.1
从 中减去 。
解题步骤 2.6.2.5.2
得出的角 是正角度,比 小,且与 共边。
解题步骤 2.6.2.6
求 的周期。
解题步骤 2.6.2.6.1
函数的周期可利用 进行计算。
解题步骤 2.6.2.6.2
使用周期公式中的 替换 。
解题步骤 2.6.2.6.3
绝对值就是一个数和零之间的距离。 和 之间的距离为 。
解题步骤 2.6.2.6.4
用 除以 。
解题步骤 2.6.2.7
将 和每一个负角相加以得出正角。
解题步骤 2.6.2.7.1
将 加到 以求正角。
解题步骤 2.6.2.7.2
要将 写成带有公分母的分数,请乘以 。
解题步骤 2.6.2.7.3
合并分数。
解题步骤 2.6.2.7.3.1
组合 和 。
解题步骤 2.6.2.7.3.2
在公分母上合并分子。
解题步骤 2.6.2.7.4
化简分子。
解题步骤 2.6.2.7.4.1
将 乘以 。
解题步骤 2.6.2.7.4.2
从 中减去 。
解题步骤 2.6.2.7.5
列出新角。
解题步骤 2.6.2.8
函数的周期为 ,所以函数值在两个方向上每隔 弧度将重复出现。
,对于任意整数
,对于任意整数
,对于任意整数
解题步骤 2.7
最终解为使 成立的所有值。
,对于任意整数
解题步骤 2.8
合并答案。
,对于任意整数
,对于任意整数
解题步骤 3
解题步骤 3.1
表达式的定义域是除使表达式无定义的值外的所有实数。在本例中,不存在使表达式无定义的实数。
解题步骤 4
解题步骤 4.1
在 处计算
解题步骤 4.1.1
代入 替换 。
解题步骤 4.1.2
化简。
解题步骤 4.1.2.1
化简每一项。
解题步骤 4.1.2.1.1
的准确值为 。
解题步骤 4.1.2.1.2
约去 的公因数。
解题步骤 4.1.2.1.2.1
约去公因数。
解题步骤 4.1.2.1.2.2
重写表达式。
解题步骤 4.1.2.1.3
约去 的公因数。
解题步骤 4.1.2.1.3.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 4.1.2.1.3.2
约去公因数。
解题步骤 4.1.2.1.3.3
重写表达式。
解题步骤 4.1.2.1.4
的准确值为 。
解题步骤 4.1.2.2
要将 写成带有公分母的分数,请乘以 。
解题步骤 4.1.2.3
合并分数。
解题步骤 4.1.2.3.1
组合 和 。
解题步骤 4.1.2.3.2
在公分母上合并分子。
解题步骤 4.1.2.4
化简分子。
解题步骤 4.1.2.4.1
将 移到 的左侧。
解题步骤 4.1.2.4.2
将 和 相加。
解题步骤 4.2
在 处计算
解题步骤 4.2.1
代入 替换 。
解题步骤 4.2.2
化简。
解题步骤 4.2.2.1
化简每一项。
解题步骤 4.2.2.1.1
在第一象限中找出三角函数值与之相等的角,并使用这一参考角。令表达式取负值,因为余弦在第二象限为负。
解题步骤 4.2.2.1.2
的准确值为 。
解题步骤 4.2.2.1.3
约去 的公因数。
解题步骤 4.2.2.1.3.1
将 中前置负号移到分子中。
解题步骤 4.2.2.1.3.2
约去公因数。
解题步骤 4.2.2.1.3.3
重写表达式。
解题步骤 4.2.2.1.4
约去 的公因数。
解题步骤 4.2.2.1.4.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 4.2.2.1.4.2
约去公因数。
解题步骤 4.2.2.1.4.3
重写表达式。
解题步骤 4.2.2.1.5
在第一象限中找出三角函数值与之相等的角,并使用这一参考角。令表达式取负值,因为正弦在第四象限为负。
解题步骤 4.2.2.1.6
的准确值为 。
解题步骤 4.2.2.2
要将 写成带有公分母的分数,请乘以 。
解题步骤 4.2.2.3
合并分数。
解题步骤 4.2.2.3.1
组合 和 。
解题步骤 4.2.2.3.2
在公分母上合并分子。
解题步骤 4.2.2.4
化简分子。
解题步骤 4.2.2.4.1
将 乘以 。
解题步骤 4.2.2.4.2
从 中减去 。
解题步骤 4.2.2.5
将负号移到分数的前面。
解题步骤 4.3
在 处计算
解题步骤 4.3.1
代入 替换 。
解题步骤 4.3.2
化简。
解题步骤 4.3.2.1
化简每一项。
解题步骤 4.3.2.1.1
在第一象限中找出三角函数值与之相等的角,并使用这一参考角。
解题步骤 4.3.2.1.2
的准确值为 。
解题步骤 4.3.2.1.3
将 乘以 。
解题步骤 4.3.2.1.4
约去 的公因数。
解题步骤 4.3.2.1.4.1
约去公因数。
解题步骤 4.3.2.1.4.2
重写表达式。
解题步骤 4.3.2.1.5
减去 的全角,直至角度大于等于 且小于 。
解题步骤 4.3.2.1.6
在第一象限中找出三角函数值与之相等的角,并使用这一参考角。
解题步骤 4.3.2.1.7
的准确值为 。
解题步骤 4.3.2.2
将 和 相加。
解题步骤 4.4
列出所有的点。
,对于任意整数
,对于任意整数
解题步骤 5