输入问题...
微积分学 示例
解题步骤 1
解题步骤 1.1
求二阶导数。
解题步骤 1.1.1
求一阶导数。
解题步骤 1.1.1.1
将 重写为 。
解题步骤 1.1.1.2
使用链式法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 且 。
解题步骤 1.1.1.2.1
要使用链式法则,请将 设为 。
解题步骤 1.1.1.2.2
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 1.1.1.2.3
使用 替换所有出现的 。
解题步骤 1.1.1.3
求微分。
解题步骤 1.1.1.3.1
根据加法法则, 对 的导数是 。
解题步骤 1.1.1.3.2
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 1.1.1.3.3
因为 对于 是常数,所以 对 的导数是 。
解题步骤 1.1.1.3.4
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 1.1.1.3.5
将 乘以 。
解题步骤 1.1.1.3.6
因为 对于 是常数,所以 对 的导数为 。
解题步骤 1.1.1.3.7
将 和 相加。
解题步骤 1.1.1.4
使用负指数规则 重写表达式。
解题步骤 1.1.1.5
重新排序 的因式。
解题步骤 1.1.2
求二阶导数。
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
使用乘积法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 且 。
解题步骤 1.1.2.3
应用指数的基本规则。
解题步骤 1.1.2.3.1
将 重写为 。
解题步骤 1.1.2.3.2
将 中的指数相乘。
解题步骤 1.1.2.3.2.1
运用幂法则并将指数相乘,。
解题步骤 1.1.2.3.2.2
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.4
使用链式法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 且 。
解题步骤 1.1.2.4.1
要使用链式法则,请将 设为 。
解题步骤 1.1.2.4.2
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 1.1.2.4.3
使用 替换所有出现的 。
解题步骤 1.1.2.5
求微分。
解题步骤 1.1.2.5.1
根据加法法则, 对 的导数是 。
解题步骤 1.1.2.5.2
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 1.1.2.5.3
因为 对于 是常数,所以 对 的导数是 。
解题步骤 1.1.2.5.4
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 1.1.2.5.5
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.5.6
因为 对于 是常数,所以 对 的导数为 。
解题步骤 1.1.2.5.7
将 和 相加。
解题步骤 1.1.2.6
对 进行 次方运算。
解题步骤 1.1.2.7
对 进行 次方运算。
解题步骤 1.1.2.8
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 1.1.2.9
将 和 相加。
解题步骤 1.1.2.10
根据加法法则, 对 的导数是 。
解题步骤 1.1.2.11
因为 对于 是常数,所以 对 的导数是 。
解题步骤 1.1.2.12
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 1.1.2.13
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.14
因为 对于 是常数,所以 对 的导数为 。
解题步骤 1.1.2.15
合并分数。
解题步骤 1.1.2.15.1
将 和 相加。
解题步骤 1.1.2.15.2
组合 和 。
解题步骤 1.1.2.16
要将 写成带有公分母的分数,请乘以 。
解题步骤 1.1.2.17
组合 和 。
解题步骤 1.1.2.18
在公分母上合并分子。
解题步骤 1.1.2.19
通过指数相加将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.19.1
移动 。
解题步骤 1.1.2.19.2
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 1.1.2.19.3
从 中减去 。
解题步骤 1.1.2.20
化简。
解题步骤 1.1.2.20.1
使用负指数规则 重写表达式。
解题步骤 1.1.2.20.2
化简每一项。
解题步骤 1.1.2.20.2.1
使用 AC 法来对 进行因式分解。
解题步骤 1.1.2.20.2.1.1
思考一下 这种形式。找出一对整数,其积为 ,且和为 。在本例中,其积即为 ,和为 。
解题步骤 1.1.2.20.2.1.2
使用这些整数书写分数形式。
解题步骤 1.1.2.20.2.2
组合 和 。
解题步骤 1.1.2.20.2.3
将负号移到分数的前面。
解题步骤 1.1.2.20.2.4
将 重写为 。
解题步骤 1.1.2.20.2.5
使用 FOIL 方法展开 。
解题步骤 1.1.2.20.2.5.1
运用分配律。
解题步骤 1.1.2.20.2.5.2
运用分配律。
解题步骤 1.1.2.20.2.5.3
运用分配律。
解题步骤 1.1.2.20.2.6
化简并合并同类项。
解题步骤 1.1.2.20.2.6.1
化简每一项。
解题步骤 1.1.2.20.2.6.1.1
使用乘法的交换性质重写。
解题步骤 1.1.2.20.2.6.1.2
通过指数相加将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.2.6.1.2.1
移动 。
解题步骤 1.1.2.20.2.6.1.2.2
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.2.6.1.3
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.2.6.1.4
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.2.6.1.5
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.2.6.1.6
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.2.6.2
从 中减去 。
解题步骤 1.1.2.20.2.7
运用分配律。
解题步骤 1.1.2.20.2.8
化简。
解题步骤 1.1.2.20.2.8.1
乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.2.8.1.1
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.2.8.1.2
组合 和 。
解题步骤 1.1.2.20.2.8.1.3
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.2.8.1.4
组合 和 。
解题步骤 1.1.2.20.2.8.2
乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.2.8.2.1
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.2.8.2.2
组合 和 。
解题步骤 1.1.2.20.2.8.2.3
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.2.8.2.4
组合 和 。
解题步骤 1.1.2.20.2.8.3
乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.2.8.3.1
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.2.8.3.2
组合 和 。
解题步骤 1.1.2.20.2.8.3.3
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.2.9
化简每一项。
解题步骤 1.1.2.20.2.9.1
将负号移到分数的前面。
解题步骤 1.1.2.20.2.9.2
将负号移到分数的前面。
解题步骤 1.1.2.20.3
合并项。
解题步骤 1.1.2.20.3.1
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.3.2
合并。
解题步骤 1.1.2.20.3.3
运用分配律。
解题步骤 1.1.2.20.3.4
约去 的公因数。
解题步骤 1.1.2.20.3.4.1
约去公因数。
解题步骤 1.1.2.20.3.4.2
重写表达式。
解题步骤 1.1.2.20.3.5
将 移到 的左侧。
解题步骤 1.1.2.20.4
化简分子。
解题步骤 1.1.2.20.4.1
使用乘法的交换性质重写。
解题步骤 1.1.2.20.4.2
约去 的公因数。
解题步骤 1.1.2.20.4.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 1.1.2.20.4.2.2
约去公因数。
解题步骤 1.1.2.20.4.2.3
重写表达式。
解题步骤 1.1.2.20.4.3
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.4.4
使用乘法的交换性质重写。
解题步骤 1.1.2.20.4.5
约去 的公因数。
解题步骤 1.1.2.20.4.5.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 1.1.2.20.4.5.2
约去公因数。
解题步骤 1.1.2.20.4.5.3
重写表达式。
解题步骤 1.1.2.20.4.6
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.4.7
运用分配律。
解题步骤 1.1.2.20.4.8
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.4.9
使用 FOIL 方法展开 。
解题步骤 1.1.2.20.4.9.1
运用分配律。
解题步骤 1.1.2.20.4.9.2
运用分配律。
解题步骤 1.1.2.20.4.9.3
运用分配律。
解题步骤 1.1.2.20.4.10
化简并合并同类项。
解题步骤 1.1.2.20.4.10.1
化简每一项。
解题步骤 1.1.2.20.4.10.1.1
通过指数相加将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.4.10.1.1.1
移动 。
解题步骤 1.1.2.20.4.10.1.1.2
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.4.10.1.2
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.4.10.1.3
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.4.10.2
从 中减去 。
解题步骤 1.1.2.20.4.11
将 和 相加。
解题步骤 1.1.2.20.4.12
从 中减去 。
解题步骤 1.1.2.20.4.13
从 中减去 。
解题步骤 1.1.2.20.4.14
从 中分解出因数 。
解题步骤 1.1.2.20.4.14.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 1.1.2.20.4.14.2
从 中分解出因数 。
解题步骤 1.1.2.20.4.14.3
从 中分解出因数 。
解题步骤 1.1.2.20.4.14.4
从 中分解出因数 。
解题步骤 1.1.2.20.4.14.5
从 中分解出因数 。
解题步骤 1.1.2.20.5
化简分母。
解题步骤 1.1.2.20.5.1
使用 AC 法来对 进行因式分解。
解题步骤 1.1.2.20.5.1.1
思考一下 这种形式。找出一对整数,其积为 ,且和为 。在本例中,其积即为 ,和为 。
解题步骤 1.1.2.20.5.1.2
使用这些整数书写分数形式。
解题步骤 1.1.2.20.5.2
对 运用乘积法则。
解题步骤 1.1.2.20.5.3
合并指数。
解题步骤 1.1.2.20.5.3.1
通过指数相加将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.5.3.1.1
移动 。
解题步骤 1.1.2.20.5.3.1.2
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.5.3.1.2.1
对 进行 次方运算。
解题步骤 1.1.2.20.5.3.1.2.2
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 1.1.2.20.5.3.1.3
将 和 相加。
解题步骤 1.1.2.20.5.3.2
通过指数相加将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.5.3.2.1
移动 。
解题步骤 1.1.2.20.5.3.2.2
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.5.3.2.2.1
对 进行 次方运算。
解题步骤 1.1.2.20.5.3.2.2.2
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 1.1.2.20.5.3.2.3
将 和 相加。
解题步骤 1.1.2.20.6
从 中分解出因数 。
解题步骤 1.1.2.20.7
从 中分解出因数 。
解题步骤 1.1.2.20.8
从 中分解出因数 。
解题步骤 1.1.2.20.9
将 重写为 。
解题步骤 1.1.2.20.10
从 中分解出因数 。
解题步骤 1.1.2.20.11
将 重写为 。
解题步骤 1.1.2.20.12
将负号移到分数的前面。
解题步骤 1.1.2.20.13
将 乘以 。
解题步骤 1.1.2.20.14
将 乘以 。
解题步骤 1.1.3
对 的二阶导数是 。
解题步骤 1.2
使二阶导数等于 ,然后求解方程 。
解题步骤 1.2.1
将二阶导数设为等于 。
解题步骤 1.2.2
将分子设为等于零。
解题步骤 1.2.3
求解 的方程。
解题步骤 1.2.3.1
将 中的每一项除以 并化简。
解题步骤 1.2.3.1.1
将 中的每一项都除以 。
解题步骤 1.2.3.1.2
化简左边。
解题步骤 1.2.3.1.2.1
约去 的公因数。
解题步骤 1.2.3.1.2.1.1
约去公因数。
解题步骤 1.2.3.1.2.1.2
用 除以 。
解题步骤 1.2.3.1.3
化简右边。
解题步骤 1.2.3.1.3.1
用 除以 。
解题步骤 1.2.3.2
使用二次公式求解。
解题步骤 1.2.3.3
将 、 和 的值代入二次公式中并求解 。
解题步骤 1.2.3.4
化简。
解题步骤 1.2.3.4.1
化简分子。
解题步骤 1.2.3.4.1.1
对 进行 次方运算。
解题步骤 1.2.3.4.1.2
乘以 。
解题步骤 1.2.3.4.1.2.1
将 乘以 。
解题步骤 1.2.3.4.1.2.2
将 乘以 。
解题步骤 1.2.3.4.1.3
从 中减去 。
解题步骤 1.2.3.4.1.4
将 重写为 。
解题步骤 1.2.3.4.1.5
将 重写为 。
解题步骤 1.2.3.4.1.6
将 重写为 。
解题步骤 1.2.3.4.1.7
将 重写为 。
解题步骤 1.2.3.4.1.7.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 1.2.3.4.1.7.2
将 重写为 。
解题步骤 1.2.3.4.1.8
从根式下提出各项。
解题步骤 1.2.3.4.1.9
将 移到 的左侧。
解题步骤 1.2.3.4.2
将 乘以 。
解题步骤 1.2.3.4.3
化简 。
解题步骤 1.2.3.5
化简表达式以求 在 部分的解。
解题步骤 1.2.3.5.1
化简分子。
解题步骤 1.2.3.5.1.1
对 进行 次方运算。
解题步骤 1.2.3.5.1.2
乘以 。
解题步骤 1.2.3.5.1.2.1
将 乘以 。
解题步骤 1.2.3.5.1.2.2
将 乘以 。
解题步骤 1.2.3.5.1.3
从 中减去 。
解题步骤 1.2.3.5.1.4
将 重写为 。
解题步骤 1.2.3.5.1.5
将 重写为 。
解题步骤 1.2.3.5.1.6
将 重写为 。
解题步骤 1.2.3.5.1.7
将 重写为 。
解题步骤 1.2.3.5.1.7.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 1.2.3.5.1.7.2
将 重写为 。
解题步骤 1.2.3.5.1.8
从根式下提出各项。
解题步骤 1.2.3.5.1.9
将 移到 的左侧。
解题步骤 1.2.3.5.2
将 乘以 。
解题步骤 1.2.3.5.3
化简 。
解题步骤 1.2.3.5.4
将 变换为 。
解题步骤 1.2.3.6
化简表达式以求 在 部分的解。
解题步骤 1.2.3.6.1
化简分子。
解题步骤 1.2.3.6.1.1
对 进行 次方运算。
解题步骤 1.2.3.6.1.2
乘以 。
解题步骤 1.2.3.6.1.2.1
将 乘以 。
解题步骤 1.2.3.6.1.2.2
将 乘以 。
解题步骤 1.2.3.6.1.3
从 中减去 。
解题步骤 1.2.3.6.1.4
将 重写为 。
解题步骤 1.2.3.6.1.5
将 重写为 。
解题步骤 1.2.3.6.1.6
将 重写为 。
解题步骤 1.2.3.6.1.7
将 重写为 。
解题步骤 1.2.3.6.1.7.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 1.2.3.6.1.7.2
将 重写为 。
解题步骤 1.2.3.6.1.8
从根式下提出各项。
解题步骤 1.2.3.6.1.9
将 移到 的左侧。
解题步骤 1.2.3.6.2
将 乘以 。
解题步骤 1.2.3.6.3
化简 。
解题步骤 1.2.3.6.4
将 变换为 。
解题步骤 1.2.3.7
最终答案为两个解的组合。
解题步骤 2
解题步骤 2.1
将 的分母设为等于 ,以求使表达式无意义的区间。
解题步骤 2.2
求解 。
解题步骤 2.2.1
使用 AC 法来对 进行因式分解。
解题步骤 2.2.1.1
思考一下 这种形式。找出一对整数,其积为 ,且和为 。在本例中,其积即为 ,和为 。
解题步骤 2.2.1.2
使用这些整数书写分数形式。
解题步骤 2.2.2
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 2.2.3
将 设为等于 并求解 。
解题步骤 2.2.3.1
将 设为等于 。
解题步骤 2.2.3.2
在等式两边都加上 。
解题步骤 2.2.4
将 设为等于 并求解 。
解题步骤 2.2.4.1
将 设为等于 。
解题步骤 2.2.4.2
从等式两边同时减去 。
解题步骤 2.2.5
最终解为使 成立的所有值。
解题步骤 2.3
定义域为使表达式有定义的所有值 。
区间计数法:
集合符号:
区间计数法:
集合符号:
解题步骤 3
在二阶导数为零或无意义的 值附近建立区间。
解题步骤 4
解题步骤 4.1
使用表达式中的 替换变量 。
解题步骤 4.2
化简结果。
解题步骤 4.2.1
化简分子。
解题步骤 4.2.1.1
对 进行 次方运算。
解题步骤 4.2.1.2
将 乘以 。
解题步骤 4.2.1.3
将 乘以 。
解题步骤 4.2.1.4
将 和 相加。
解题步骤 4.2.1.5
将 和 相加。
解题步骤 4.2.2
化简分母。
解题步骤 4.2.2.1
从 中减去 。
解题步骤 4.2.2.2
将 和 相加。
解题步骤 4.2.2.3
对 进行 次方运算。
解题步骤 4.2.2.4
对 进行 次方运算。
解题步骤 4.2.3
乘。
解题步骤 4.2.3.1
将 乘以 。
解题步骤 4.2.3.2
将 乘以 。
解题步骤 4.2.4
最终答案为 。
解题步骤 4.3
图像在区间 上向上凹,因为 为正数。
由于 为正,在 上为向上凹
由于 为正,在 上为向上凹
解题步骤 5
解题步骤 5.1
使用表达式中的 替换变量 。
解题步骤 5.2
化简结果。
解题步骤 5.2.1
化简分子。
解题步骤 5.2.1.1
对 进行任意正数次方的运算均得到 。
解题步骤 5.2.1.2
将 乘以 。
解题步骤 5.2.1.3
将 乘以 。
解题步骤 5.2.1.4
将 和 相加。
解题步骤 5.2.1.5
将 和 相加。
解题步骤 5.2.2
化简分母。
解题步骤 5.2.2.1
从 中减去 。
解题步骤 5.2.2.2
将 和 相加。
解题步骤 5.2.2.3
对 进行 次方运算。
解题步骤 5.2.2.4
一的任意次幂都为一。
解题步骤 5.2.3
化简表达式。
解题步骤 5.2.3.1
将 乘以 。
解题步骤 5.2.3.2
将 乘以 。
解题步骤 5.2.3.3
将负号移到分数的前面。
解题步骤 5.2.4
最终答案为 。
解题步骤 5.3
图像在区间 上向下凹,因为 为负数。
由于 为负,在 上为向下凹
由于 为负,在 上为向下凹
解题步骤 6
解题步骤 6.1
使用表达式中的 替换变量 。
解题步骤 6.2
化简结果。
解题步骤 6.2.1
化简分子。
解题步骤 6.2.1.1
将 乘以 。
解题步骤 6.2.1.2
将 和 相加。
解题步骤 6.2.1.3
Convert to scientific notation.
解题步骤 6.2.1.4
从 中分解出因数 。
解题步骤 6.2.1.5
从 中减去 。
解题步骤 6.2.1.6
将 乘以 。
解题步骤 6.2.1.7
对 进行 次方运算。
解题步骤 6.2.2
化简分母。
解题步骤 6.2.2.1
从 中减去 。
解题步骤 6.2.2.2
将 和 相加。
解题步骤 6.2.2.3
对 进行 次方运算。
解题步骤 6.2.2.4
对 进行 次方运算。
解题步骤 6.2.3
通过约去公因数来化简表达式。
解题步骤 6.2.3.1
将 乘以 。
解题步骤 6.2.3.2
将 乘以 。
解题步骤 6.2.3.3
约去 和 的公因数。
解题步骤 6.2.3.3.1
将 重写为 。
解题步骤 6.2.3.3.2
约去公因数。
解题步骤 6.2.3.3.2.1
将 重写为 。
解题步骤 6.2.3.3.2.2
约去公因数。
解题步骤 6.2.3.3.2.3
重写表达式。
解题步骤 6.2.4
最终答案为 。
解题步骤 6.3
图像在区间 上向上凹,因为 为正数。
由于 为正,在 上为向上凹
由于 为正,在 上为向上凹
解题步骤 7
当函数的二阶导数为负数时,其图像向下凹,当其二阶导数为正数时,其图像向上凹。
由于 为正,在 上为向上凹
由于 为负,在 上为向下凹
由于 为正,在 上为向上凹
解题步骤 8