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初级微积分 示例
解题步骤 1
解题步骤 1.1
使用常数相乘法则求微分。
解题步骤 1.1.1
组合 和 。
解题步骤 1.1.2
因为 对于 是常数,所以 对 的导数是 。
解题步骤 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 1.2.1
要使用链式法则,请将 设为 。
解题步骤 1.2.2
对 的导数为 。
解题步骤 1.2.3
使用 替换所有出现的 。
解题步骤 1.3
求微分。
解题步骤 1.3.1
将 乘以 。
解题步骤 1.3.2
因为 对于 是常数,所以 对 的导数是 。
解题步骤 1.3.3
化简项。
解题步骤 1.3.3.1
组合 和 。
解题步骤 1.3.3.2
将 乘以 。
解题步骤 1.3.3.3
组合 和 。
解题步骤 1.3.3.4
约去 和 的公因数。
解题步骤 1.3.3.4.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 1.3.3.4.2
约去公因数。
解题步骤 1.3.3.4.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 1.3.3.4.2.2
约去公因数。
解题步骤 1.3.3.4.2.3
重写表达式。
解题步骤 1.3.3.4.2.4
用 除以 。
解题步骤 1.3.4
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 1.3.5
将 乘以 。
解题步骤 2
解题步骤 2.1
因为 对于 是常数,所以 对 的导数是 。
解题步骤 2.2
使用链式法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 且 。
解题步骤 2.2.1
要使用链式法则,请将 设为 。
解题步骤 2.2.2
对 的导数为 。
解题步骤 2.2.3
使用 替换所有出现的 。
解题步骤 2.3
使用常数相乘法则求微分。
解题步骤 2.3.1
因为 对于 是常数,所以 对 的导数是 。
解题步骤 2.3.2
合并分数。
解题步骤 2.3.2.1
组合 和 。
解题步骤 2.3.2.2
将 乘以 。
解题步骤 2.3.2.3
组合 和 。
解题步骤 2.4
对 进行 次方运算。
解题步骤 2.5
对 进行 次方运算。
解题步骤 2.6
使用幂法则 合并指数。
解题步骤 2.7
化简项。
解题步骤 2.7.1
将 和 相加。
解题步骤 2.7.2
组合 和 。
解题步骤 2.7.3
约去 和 的公因数。
解题步骤 2.7.3.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 2.7.3.2
约去公因数。
解题步骤 2.7.3.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 2.7.3.2.2
约去公因数。
解题步骤 2.7.3.2.3
重写表达式。
解题步骤 2.7.4
将负号移到分数的前面。
解题步骤 2.8
使用幂法则求微分,根据该法则, 等于 ,其中 。
解题步骤 2.9
将 乘以 。
解题步骤 3
要求函数的极大值与极小值,请将导数设为等于 并求解。
解题步骤 4
解题步骤 4.1
将 中的每一项都除以 。
解题步骤 4.2
化简左边。
解题步骤 4.2.1
约去 的公因数。
解题步骤 4.2.1.1
约去公因数。
解题步骤 4.2.1.2
重写表达式。
解题步骤 4.2.2
约去 的公因数。
解题步骤 4.2.2.1
约去公因数。
解题步骤 4.2.2.2
用 除以 。
解题步骤 4.3
化简右边。
解题步骤 4.3.1
约去 和 的公因数。
解题步骤 4.3.1.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 4.3.1.2
约去公因数。
解题步骤 4.3.1.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 4.3.1.2.2
约去公因数。
解题步骤 4.3.1.2.3
重写表达式。
解题步骤 4.3.2
用 除以 。
解题步骤 5
取方程两边的逆正弦从而提取正弦内的 。
解题步骤 6
解题步骤 6.1
的准确值为 。
解题步骤 7
将分子设为等于零。
解题步骤 8
解题步骤 8.1
将 中的每一项都除以 。
解题步骤 8.2
化简左边。
解题步骤 8.2.1
约去 的公因数。
解题步骤 8.2.1.1
约去公因数。
解题步骤 8.2.1.2
重写表达式。
解题步骤 8.2.2
约去 的公因数。
解题步骤 8.2.2.1
约去公因数。
解题步骤 8.2.2.2
用 除以 。
解题步骤 8.3
化简右边。
解题步骤 8.3.1
约去 和 的公因数。
解题步骤 8.3.1.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 8.3.1.2
约去公因数。
解题步骤 8.3.1.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 8.3.1.2.2
约去公因数。
解题步骤 8.3.1.2.3
重写表达式。
解题步骤 8.3.2
用 除以 。
解题步骤 9
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 10
解题步骤 10.1
等式两边同时乘以 。
解题步骤 10.2
化简方程的两边。
解题步骤 10.2.1
化简左边。
解题步骤 10.2.1.1
化简 。
解题步骤 10.2.1.1.1
约去 的公因数。
解题步骤 10.2.1.1.1.1
约去公因数。
解题步骤 10.2.1.1.1.2
重写表达式。
解题步骤 10.2.1.1.2
约去 的公因数。
解题步骤 10.2.1.1.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 10.2.1.1.2.2
约去公因数。
解题步骤 10.2.1.1.2.3
重写表达式。
解题步骤 10.2.2
化简右边。
解题步骤 10.2.2.1
化简 。
解题步骤 10.2.2.1.1
从 中减去 。
解题步骤 10.2.2.1.2
约去 的公因数。
解题步骤 10.2.2.1.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 10.2.2.1.2.2
约去公因数。
解题步骤 10.2.2.1.2.3
重写表达式。
解题步骤 11
方程 的解。
解题步骤 12
计算在 处的二阶导数。如果该二阶导数为正,那么这是一个极小值。如果为负,则为极大值。
解题步骤 13
解题步骤 13.1
约去 和 的公因数。
解题步骤 13.1.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 13.1.2
约去公因数。
解题步骤 13.1.2.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 13.1.2.2
约去公因数。
解题步骤 13.1.2.3
重写表达式。
解题步骤 13.1.2.4
用 除以 。
解题步骤 13.2
化简分子。
解题步骤 13.2.1
合并指数。
解题步骤 13.2.1.1
将 乘以 。
解题步骤 13.2.1.2
将 乘以 。
解题步骤 13.2.2
的准确值为 。
解题步骤 13.2.3
将 乘以 。
解题步骤 14
因为二阶导数的值为负数,所以 是一个极大值。这被称为二阶导数试验法。
是一个极大值
解题步骤 15
解题步骤 15.1
使用表达式中的 替换变量 。
解题步骤 15.2
化简结果。
解题步骤 15.2.1
将 乘以 。
解题步骤 15.2.2
的准确值为 。
解题步骤 15.2.3
将 乘以 。
解题步骤 15.2.4
最终答案为 。
解题步骤 16
计算在 处的二阶导数。如果该二阶导数为正,那么这是一个极小值。如果为负,则为极大值。
解题步骤 17
解题步骤 17.1
化简分子。
解题步骤 17.1.1
组合 和 。
解题步骤 17.1.2
组合 和 。
解题步骤 17.2
将 乘以 。
解题步骤 17.3
通过约去公因数来化简表达式。
解题步骤 17.3.1
通过约去公因数来化简表达式 。
解题步骤 17.3.1.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 17.3.1.2
从 中分解出因数 。
解题步骤 17.3.1.3
约去公因数。
解题步骤 17.3.1.4
重写表达式。
解题步骤 17.3.2
用 除以 。
解题步骤 17.4
化简分子。
解题步骤 17.4.1
约去 的公因数。
解题步骤 17.4.1.1
约去公因数。
解题步骤 17.4.1.2
用 除以 。
解题步骤 17.4.2
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 17.4.3
的准确值为 。
解题步骤 17.4.4
将 乘以 。
解题步骤 17.4.5
将 乘以 。
解题步骤 17.5
将负号移到分数的前面。
解题步骤 17.6
乘以 。
解题步骤 17.6.1
将 乘以 。
解题步骤 17.6.2
将 乘以 。
解题步骤 18
因为二阶导数的值为正数,所以 是一个极小值。这被称为二阶导数试验法。
是一个极小值
解题步骤 19
解题步骤 19.1
使用表达式中的 替换变量 。
解题步骤 19.2
化简结果。
解题步骤 19.2.1
约去 的公因数。
解题步骤 19.2.1.1
从 中分解出因数 。
解题步骤 19.2.1.2
约去公因数。
解题步骤 19.2.1.3
重写表达式。
解题步骤 19.2.2
约去 的公因数。
解题步骤 19.2.2.1
约去公因数。
解题步骤 19.2.2.2
重写表达式。
解题步骤 19.2.3
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 19.2.4
的准确值为 。
解题步骤 19.2.5
乘以 。
解题步骤 19.2.5.1
将 乘以 。
解题步骤 19.2.5.2
将 乘以 。
解题步骤 19.2.6
最终答案为 。
解题步骤 20
这些是 的局部极值。
是一个局部最大值
是一个局部最小值
解题步骤 21