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导数微积分大学≈ 1:34

((2x)³/(arctan(x²+x+1)) 的导数

一节分步动画课程。点击播放,逐步观看并显示字幕;也可以阅读下方的步骤和文字稿。 答案: f'(x) = (24x² + 8(-(2x⁴) - x³) / ((x² + x + 1)² + 1) / atan(x² + x + 1)) / atan(x² + x + 1).

录制视频:视频中的语音和板书均为英语。字幕:中文。如需该语言的旁白,请打开互动版本。

英语视频: 下载 MP4 (0.7 MB) · 字幕 (WebVTT):中文 · 英语字幕 (WebVTT)

屏幕上的步骤

  1. 1. 题目
    例题讲解
    ddx[(2x)3tan⁡−1(x2+x+1)]\frac{d}{dx}\left[\frac{{\left(2x\right)}^{3}}{\tan^{-1}\left({x}^{2}+ x+1\right)}\right]
  2. 2. 步骤,第1部分
    1. ddx[(2x)3tan⁡−1(x2+x+1)]=24x2+8(−(2x4)−x3)(x2+x+1)2+1tan⁡−1(x2+x+1)tan⁡−1(x2+x+1)\frac{d}{dx}\left[\frac{{\left(2x\right)}^{3}}{\tan^{-1}\left({x}^{2}+ x+1\right)}\right] = \frac{24{x}^{2}+\frac{\frac{8 \left(-\left(2{x}^{4}\right)-{x}^{3}\right)}{{\left({x}^{2}+ x+1\right)}^{2}+1}}{\tan^{-1}\left({x}^{2}+ x+1\right)}}{\tan^{-1}\left({x}^{2}+ x+1\right)}
      商的求导法则:(u/v)′ = (u′v − uv′)/v²
    2. ddx[tan⁡−1(x2+x+1)]=2x+1(x2+x+1)2+1\frac{d}{dx}\left[\tan^{-1}\left({x}^{2}+ x+1\right)\right] = \frac{2x+1}{{\left({x}^{2}+ x+1\right)}^{2}+1}
      链式法则 — d/dx[arctan u] = u′/(1 + u²)
    3. ddx[x2+x+1]=2x+1\frac{d}{dx}\left[{x}^{2}+ x+1\right] = 2x+1
      和的求导法则:各项分别求导
    4. ddx[x2+x]=2x+1\frac{d}{dx}\left[{x}^{2}+ x\right] = 2x+1
      和的求导法则:各项分别求导
  3. 3. 步骤,第2部分
    1. ddx[x2]=2x\frac{d}{dx}\left[{x}^{2}\right] = 2x
      幂函数求导法则:d/dx[xⁿ] = n·xⁿ⁻¹
    2. ddx[(2x)3]=24x2\frac{d}{dx}\left[{\left(2x\right)}^{3}\right] = 24{x}^{2}
      幂法则与链式法则:d/dx[uⁿ] = n·uⁿ⁻¹·u′
    3. ddx[2x]=2\frac{d}{dx}\left[2x\right] = 2
      常数倍法则
    4. f′(x)=24x2+8(−(2x4)−x3)(x2+x+1)2+1tan⁡−1(x2+x+1)tan⁡−1(x2+x+1)f'(x) = \frac{24{x}^{2}+\frac{\frac{8 \left(-\left(2{x}^{4}\right)-{x}^{3}\right)}{{\left({x}^{2}+ x+1\right)}^{2}+1}}{\tan^{-1}\left({x}^{2}+ x+1\right)}}{\tan^{-1}\left({x}^{2}+ x+1\right)}
      合并并化简
  4. 4. 答案
    f′(x)=24x2+8(−(2x4)−x3)(x2+x+1)2+1tan⁡−1(x2+x+1)tan⁡−1(x2+x+1)f'(x) = \frac{24{x}^{2}+\frac{\frac{8 \left(-\left(2{x}^{4}\right)-{x}^{3}\right)}{{\left({x}^{2}+ x+1\right)}^{2}+1}}{\tan^{-1}\left({x}^{2}+ x+1\right)}}{\tan^{-1}\left({x}^{2}+ x+1\right)}

    f'(x) = (24x² + 8(-(2x⁴) - x³) / ((x² + x + 1)² + 1) / atan(x² + x + 1)) / atan(x² + x + 1)

  5. 5. 检验
    • 已在 8 个样本点上与另一个独立的符号求导程序进行数值交叉验证 ✓

文字稿

题目. 题目是:((2x) 的立方)/(arctan(x 的平方 加 x 加 1)) 的导数. 求 ((2x) 的立方) / (atan(x 的平方 加 x 加 1)) 关于 x 的导数。

步骤,第1部分. 商的求导法则:(u/v) 撇 等于 (u 撇 v 减 uv 撇 )/v 的平方. 链式法则 — 对 x 求导[arctan u] 等于 u 撇 /(1 加 u 的平方). 和的求导法则:各项分别求导. 和的求导法则:各项分别求导.

步骤,第2部分. 幂函数求导法则:对 x 求导[x 的 n 次方] 等于 n 乘 x 的 n 减 1 次方. 幂法则与链式法则:对 x 求导[u 的 n 次方] 等于 n 乘 u 的 n 减 1 次方 乘 u 撇. 常数倍法则. 合并并化简.

答案. 所以答案是 f 的导数 等于 (24x 的平方 加 8(-(2x 的 4 次方) 减 x 的立方) / ((x 的平方 加 x 加 1) 的平方 加 1) / atan(x 的平方 加 x 加 1)) / atan(x 的平方 加 x 加 1). 求导由外向内进行:和拆成各项分别求导,常数因子提到外面,积和商使用各自的法则,每个复合函数都要乘以内层函数的导数(链式法则)。

检验. 已在 8 个样本点上与另一个独立的符号求导程序进行数值交叉验证,验证成立.

((2x)³/(arctan(x²+x+1)) 的导数:分步视频课程