初级微积分示例

$\sin (\arctan (\frac{x}{2}))$

解题步骤 1

在平面中画出顶点为 $(1, \frac{x}{2})$ 、 $(1, 0)$ 和原点的三角形。则 $\arctan (\frac{x}{2})$ 是在 x 轴的正轴与从原点开始并穿过 $(1, \frac{x}{2})$ 的射线之间形成的一个角。因此， $\sin (\arctan (\frac{x}{2}))$ 为 $\frac{\frac{x}{2}}{\sqrt{1 + {(\frac{x}{2})}^{2}}}$ 。

$\frac{\frac{x}{2}}{\sqrt{1 + {(\frac{x}{2})}^{2}}}$

解题步骤 2

将分子乘以分母的倒数。

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

解题步骤 3

合并分数。

点击获取更多步骤...

解题步骤 3.1

合并。

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

解题步骤 3.2

将 $x$ 乘以 $1$ 。

$\frac{x}{2 \sqrt{1 + {(\frac{x}{2})}^{2}}}$

解题步骤 4

化简分母。

点击获取更多步骤...

解题步骤 4.1

对 $\frac{x}{2}$ 运用乘积法则。

$\frac{x}{2 \sqrt{1 + \frac{x^{2}}{2^{2}}}}$

解题步骤 4.2

对 $2$ 进行 $2$ 次方运算。

$\frac{x}{2 \sqrt{1 + \frac{x^{2}}{4}}}$

解题步骤 4.3

将 $1$ 写成具有公分母的分数。

$\frac{x}{2 \sqrt{\frac{4}{4} + \frac{x^{2}}{4}}}$

解题步骤 4.4

在公分母上合并分子。

$\frac{x}{2 \sqrt{\frac{4 + x^{2}}{4}}}$

解题步骤 4.5

将 $\frac{4 + x^{2}}{4}$ 重写为 ${(\frac{1}{2})}^{2} (4 + x^{2})$ 。

点击获取更多步骤...

解题步骤 4.5.1

从 $4 + x^{2}$ 中因式分解出完全幂数 $1^{2}$ 。

$\frac{x}{2 \sqrt{\frac{1^{2} (4 + x^{2})}{4}}}$

解题步骤 4.5.2

从 $4$ 中因式分解出完全幂数 $2^{2}$ 。

$\frac{x}{2 \sqrt{\frac{1^{2} (4 + x^{2})}{2^{2} \cdot 1}}}$

解题步骤 4.5.3

重新整理分数 $\frac{1^{2} (4 + x^{2})}{2^{2} \cdot 1}$ 。

$\frac{x}{2 \sqrt{{(\frac{1}{2})}^{2} (4 + x^{2})}}$

解题步骤 4.6

从根式下提出各项。

$\frac{x}{2 (\frac{1}{2} \sqrt{4 + x^{2}})}$

解题步骤 4.7

组合 $\frac{1}{2}$ 和 $\sqrt{4 + x^{2}}$ 。

$\frac{x}{2 \frac{\sqrt{4 + x^{2}}}{2}}$

解题步骤 5

组合 $2$ 和 $\frac{\sqrt{4 + x^{2}}}{2}$ 。

$\frac{x}{\frac{2 \sqrt{4 + x^{2}}}{2}}$

解题步骤 6

通过约去公因数来化简表达式。

点击获取更多步骤...

解题步骤 6.1

通过约去公因数来化简表达式 $\frac{2 \sqrt{4 + x^{2}}}{2}$ 。

点击获取更多步骤...

解题步骤 6.1.1

约去公因数。

$\frac{x}{\frac{2 \sqrt{4 + x^{2}}}{2}}$

解题步骤 6.1.2

重写表达式。

$\frac{x}{\frac{\sqrt{4 + x^{2}}}{1}}$

解题步骤 6.2

用 $\sqrt{4 + x^{2}}$ 除以 $1$ 。

$\frac{x}{\sqrt{4 + x^{2}}}$

解题步骤 7

将 $\frac{x}{\sqrt{4 + x^{2}}}$ 乘以 $\frac{\sqrt{4 + x^{2}}}{\sqrt{4 + x^{2}}}$ 。

$\frac{x}{\sqrt{4 + x^{2}}} \cdot \frac{\sqrt{4 + x^{2}}}{\sqrt{4 + x^{2}}}$

解题步骤 8

合并和化简分母。

点击获取更多步骤...

解题步骤 8.1

将 $\frac{x}{\sqrt{4 + x^{2}}}$ 乘以 $\frac{\sqrt{4 + x^{2}}}{\sqrt{4 + x^{2}}}$ 。

$\frac{x \sqrt{4 + x^{2}}}{\sqrt{4 + x^{2}} \sqrt{4 + x^{2}}}$

解题步骤 8.2

对 $\sqrt{4 + x^{2}}$ 进行 $1$ 次方运算。

$\frac{x \sqrt{4 + x^{2}}}{{\sqrt{4 + x^{2}}}^{1} \sqrt{4 + x^{2}}}$

解题步骤 8.3

对 $\sqrt{4 + x^{2}}$ 进行 $1$ 次方运算。

$\frac{x \sqrt{4 + x^{2}}}{{\sqrt{4 + x^{2}}}^{1} {\sqrt{4 + x^{2}}}^{1}}$

解题步骤 8.4

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$\frac{x \sqrt{4 + x^{2}}}{{\sqrt{4 + x^{2}}}^{1 + 1}}$

解题步骤 8.5

将 $1$ 和 $1$ 相加。

$\frac{x \sqrt{4 + x^{2}}}{{\sqrt{4 + x^{2}}}^{2}}$

解题步骤 8.6

将 ${\sqrt{4 + x^{2}}}^{2}$ 重写为 $4 + x^{2}$ 。

点击获取更多步骤...

解题步骤 8.6.1

使用 $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ ，将 $\sqrt{4 + x^{2}}$ 重写成 ${(4 + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ 。

$\frac{x \sqrt{4 + x^{2}}}{{({(4 + x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 8.6.2

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

$\frac{x \sqrt{4 + x^{2}}}{{(4 + x^{2})}^{\frac{1}{2} \cdot 2}}$

解题步骤 8.6.3

组合 $\frac{1}{2}$ 和 $2$ 。

$\frac{x \sqrt{4 + x^{2}}}{{(4 + x^{2})}^{\frac{2}{2}}}$

解题步骤 8.6.4

约去 $2$ 的公因数。

点击获取更多步骤...

解题步骤 8.6.4.1

约去公因数。

$\frac{x \sqrt{4 + x^{2}}}{{(4 + x^{2})}^{\frac{2}{2}}}$

解题步骤 8.6.4.2

重写表达式。

$\frac{x \sqrt{4 + x^{2}}}{{(4 + x^{2})}^{1}}$

解题步骤 8.6.5

化简。

$\frac{x \sqrt{4 + x^{2}}}{4 + x^{2}}$

初级微积分 示例

初级微积分示例