初级微积分示例

$f (x) = x^{2} - 4 \sqrt{x} + 3$

解题步骤 1

求微分。

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解题步骤 1.1

根据加法法则， $x^{2} - 4 \sqrt{x} + 3$ 对 $x$ 的导数是 $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 4 \sqrt{x}] + \frac{d}{d x} [3]$ 。

$\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 4 \sqrt{x}] + \frac{d}{d x} [3]$

解题步骤 1.2

使用幂法则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ 等于 $n x^{n - 1}$ ，其中 $n = 2$ 。

$2 x + \frac{d}{d x} [- 4 \sqrt{x}] + \frac{d}{d x} [3]$

解题步骤 2

计算 $\frac{d}{d x} [- 4 \sqrt{x}]$ 。

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解题步骤 2.1

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

$2 x + \frac{d}{d x} [- 4 x^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [3]$

解题步骤 2.2

因为 $- 4$ 对于 $x$ 是常数，所以 $- 4 x^{\frac{1}{2}}$ 对 $x$ 的导数是 $- 4 \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{2}}]$ 。

$2 x - 4 \frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{2}}] + \frac{d}{d x} [3]$

解题步骤 2.3

使用幂法则求微分，根据该法则， $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ 等于 $n x^{n - 1}$ ，其中 $n = \frac{1}{2}$ 。

$2 x - 4 (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1}) + \frac{d}{d x} [3]$

解题步骤 2.4

要将 $- 1$ 写成带有公分母的分数，请乘以 $\frac{2}{2}$ 。

$2 x - 4 (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}}) + \frac{d}{d x} [3]$

解题步骤 2.5

组合 $- 1$ 和 $\frac{2}{2}$ 。

$2 x - 4 (\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}}) + \frac{d}{d x} [3]$

解题步骤 2.6

在公分母上合并分子。

$2 x - 4 (\frac{1}{2} x^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}}) + \frac{d}{d x} [3]$

解题步骤 2.7

化简分子。

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解题步骤 2.7.1

将 $- 1$ 乘以 $2$ 。

$2 x - 4 (\frac{1}{2} x^{\frac{1 - 2}{2}}) + \frac{d}{d x} [3]$

解题步骤 2.7.2

从 $1$ 中减去 $2$ 。

$2 x - 4 (\frac{1}{2} x^{\frac{- 1}{2}}) + \frac{d}{d x} [3]$

解题步骤 2.8

将负号移到分数的前面。

$2 x - 4 (\frac{1}{2} x^{- \frac{1}{2}}) + \frac{d}{d x} [3]$

解题步骤 2.9

组合 $\frac{1}{2}$ 和 $x^{- \frac{1}{2}}$ 。

$2 x - 4 \frac{x^{- \frac{1}{2}}}{2} + \frac{d}{d x} [3]$

解题步骤 2.10

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

$2 x + \frac{- 4 x^{- \frac{1}{2}}}{2} + \frac{d}{d x} [3]$

解题步骤 2.11

使用负指数规则 $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ 将 $x^{- \frac{1}{2}}$ 移动到分母。

$2 x + \frac{- 4}{2 x^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [3]$

解题步骤 2.12

从 $- 4$ 中分解出因数 $2$ 。

$2 x + \frac{2 \cdot - 2}{2 x^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [3]$

解题步骤 2.13

约去公因数。

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解题步骤 2.13.1

从 $2 x^{\frac{1}{2}}$ 中分解出因数 $2$ 。

$2 x + \frac{2 \cdot - 2}{2 (x^{\frac{1}{2}})} + \frac{d}{d x} [3]$

解题步骤 2.13.2

约去公因数。

$2 x + \frac{2 \cdot - 2}{2 x^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [3]$

解题步骤 2.13.3

重写表达式。

$2 x + \frac{- 2}{x^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [3]$

解题步骤 2.14

将负号移到分数的前面。

$2 x - \frac{2}{x^{\frac{1}{2}}} + \frac{d}{d x} [3]$

解题步骤 3

使用常数法则求导。

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解题步骤 3.1

因为 $3$ 对于 $x$ 是常数，所以 $3$ 对 $x$ 的导数为 $0$ 。

$2 x - \frac{2}{x^{\frac{1}{2}}} + 0$

解题步骤 3.2

将 $2 x - \frac{2}{x^{\frac{1}{2}}}$ 和 $0$ 相加。

$2 x - \frac{2}{x^{\frac{1}{2}}}$

初级微积分 示例

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