初级微积分示例

$| x^{2} + 4 x + 4 |$

解题步骤 1

要求第一段的区间，需找到绝对值内为非负的地方。

$x^{2} + 4 x + 4 \geq 0$

解题步骤 2

求解不等式。

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解题步骤 2.1

把不等式转换成方程。

$x^{2} + 4 x + 4 = 0$

解题步骤 2.2

使用完全平方法则进行因式分解。

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解题步骤 2.2.1

将 $4$ 重写为 $2^{2}$ 。

$x^{2} + 4 x + 2^{2} = 0$

解题步骤 2.2.2

请检查中间项是否为第一项被平方数和第三项被平方数的乘积的两倍。

$4 x = 2 \cdot x \cdot 2$

解题步骤 2.2.3

重写多项式。

$x^{2} + 2 \cdot x \cdot 2 + 2^{2} = 0$

解题步骤 2.2.4

使用完全平方三项式法则对 $a^{2} + 2 a b + b^{2} = {(a + b)}^{2}$ 进行因式分解，其中 $a = x$ 和 $b = 2$ 。

${(x + 2)}^{2} = 0$

${(x + 2)}^{2} = 0$

解题步骤 2.3

将 $x + 2$ 设为等于 $0$ 。

$x + 2 = 0$

解题步骤 2.4

从等式两边同时减去 $2$ 。

$x = - 2$

解题步骤 2.5

使用每一个根建立验证区间。

$x < - 2$

$x > - 2$

解题步骤 2.6

从每个区间中选择一个测试值并将其代入原不等式中以判定哪些区间能满足不等式。

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解题步骤 2.6.1

检验区间 $x < - 2$ 上的值是否使不等式成立。

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解题步骤 2.6.1.1

选择区间 $x < - 2$ 上的一个值并查看该数值是否能使原不等式成立。

$x = - 4$

解题步骤 2.6.1.2

使用原不等式中的 $- 4$ 替换 $x$ 。

${(- 4)}^{2} + 4 (- 4) + 4 \geq 0$

解题步骤 2.6.1.3

左边的 $4$ 大于右边的 $0$ ，即给定的命题恒为真命题。

True

True

解题步骤 2.6.2

检验区间 $x > - 2$ 上的值是否使不等式成立。

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解题步骤 2.6.2.1

选择区间 $x > - 2$ 上的一个值并查看该数值是否能使原不等式成立。

$x = 0$

解题步骤 2.6.2.2

使用原不等式中的 $0$ 替换 $x$ 。

${(0)}^{2} + 4 (0) + 4 \geq 0$

解题步骤 2.6.2.3

左边的 $4$ 大于右边的 $0$ ，即给定的命题恒为真命题。

True

True

解题步骤 2.6.3

比较各区间以判定哪些区间能满足原不等式。

$x < - 2$ 为真

$x > - 2$ 为真

$x < - 2$ 为真

$x > - 2$ 为真

解题步骤 2.7

解由使等式成立的所有区间组成。

$x \leq - 2$ 或 $x \geq - 2$

解题步骤 2.8

合并区间。

所有实数

所有实数

解题步骤 3

因为 $x^{2} + 4 x + 4$ 不会是负的，所以可以去掉绝对值符号。

$x^{2} + 4 x + 4$

$[\begin{array}{c} x^{2} & \frac{1}{2} \\ \sqrt{π} & \int x d x \end{array}]$