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导数微积分大学≈ 1:42

(arctan(x²+x+1))(ln(eˣ+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) = (2x + 1)·ln(e^x + 1) / ((x² + x + 1)² + 1) + atan(x² + x + 1)·e^x / (e^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[tan⁡−1(x2+x+1)ln⁡(ex+1)]\frac{d}{dx}\left[\tan^{-1}\left({x}^{2}+ x+1\right) \ln\left({e}^{x}+1\right)\right]
  2. 2. 步骤,第1部分
    1. ddx[tan⁡−1(x2+x+1)ln⁡(ex+1)]=(2x+1)ln⁡(ex+1)(x2+x+1)2+1+tan⁡−1(x2+x+1)exex+1\frac{d}{dx}\left[\tan^{-1}\left({x}^{2}+ x+1\right) \ln\left({e}^{x}+1\right)\right] = \frac{\left(2x+1\right) \ln\left({e}^{x}+1\right)}{{\left({x}^{2}+ x+1\right)}^{2}+1}+\frac{\tan^{-1}\left({x}^{2}+ x+1\right) {e}^{x}}{{e}^{x}+1}
      积的求导法则:(uv)′ = u′v + uv′
    2. ddx[ln⁡(ex+1)]=exex+1\frac{d}{dx}\left[\ln\left({e}^{x}+1\right)\right] = \frac{{e}^{x}}{{e}^{x}+1}
      链式法则:d/dx[ln u] = u′/u
    3. ddx[ex+1]=ex\frac{d}{dx}\left[{e}^{x}+1\right] = {e}^{x}
      和的求导法则:各项分别求导
    4. ddx[ex]=ex\frac{d}{dx}\left[{e}^{x}\right] = {e}^{x}
      指数函数求导法则:d/dx[eᵘ] = eᵘ·u′
  3. 3. 步骤,第2部分
    1. 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)
    2. 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
    3. 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
    4. ddx[x2]=2x\frac{d}{dx}\left[{x}^{2}\right] = 2x
      幂函数求导法则:d/dx[xⁿ] = n·xⁿ⁻¹
  4. 4. 步骤,第3部分
    1. f′(x)=(2x+1)ln⁡(ex+1)(x2+x+1)2+1+tan⁡−1(x2+x+1)exex+1f'(x) = \frac{\left(2x+1\right) \ln\left({e}^{x}+1\right)}{{\left({x}^{2}+ x+1\right)}^{2}+1}+\frac{\tan^{-1}\left({x}^{2}+ x+1\right) {e}^{x}}{{e}^{x}+1}
      合并并化简
  5. 5. 答案
    f′(x)=(2x+1)ln⁡(ex+1)(x2+x+1)2+1+tan⁡−1(x2+x+1)exex+1f'(x) = \frac{\left(2x+1\right) \ln\left({e}^{x}+1\right)}{{\left({x}^{2}+ x+1\right)}^{2}+1}+\frac{\tan^{-1}\left({x}^{2}+ x+1\right) {e}^{x}}{{e}^{x}+1}

    f'(x) = (2x + 1)·ln(e^x + 1) / ((x² + x + 1)² + 1) + atan(x² + x + 1)·e^x / (e^x + 1)

  6. 6. 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:(arctan(x 的平方 加 x 加 1))(ln(e 的 x 次方 加 1)) 的导数. 求 (atan(x 的平方 加 x 加 1)) (ln(e 的 x 次方 加 1)) 关于 x 的导数。

步骤,第1部分. 积的求导法则:(uv) 撇 等于 u 撇 v 加 uv 撇. 链式法则:对 x 求导[ln u] 等于 u 撇 /u. 和的求导法则:各项分别求导. 指数函数求导法则:对 x 求导[eᵘ] 等于 eᵘ 乘 u 撇.

步骤,第2部分. 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. 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.

步骤,第3部分. 合并并化简.

答案. 所以答案是 f 的导数 等于 (2x 加 1) 乘 ln(e 的 x 次方 加 1) / ((x 的平方 加 x 加 1) 的平方 加 1) 加 atan(x 的平方 加 x 加 1) 乘 e 的 x 次方 / (e 的 x 次方 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.

(arctan(x²+x+1))(ln(eˣ+1)) 的导数:分步视频课程