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对于被积函数 sin⁡(x5)/x4\sin (x^5)/x^4,上限 sqrt(t) 和下限 2,简化后的导数是什么?

简化后的导数是 sin⁡(t5/2)/(2t5/2)\sin(t^{5/2})/(2t^{5/2})。这是通过在被积函数中代入 x=tx=\sqrt{t} 并乘以上限的导数 1/(2t)1/(2\sqrt{t}) 得到的。

适用条件

  • 被积函数是 sin⁡(x5)/x4\sin(x^5)/x^4。
  • 下限是常数 2。
  • 上限是 t\sqrt{t}。
  • t>0t > 0。

理解与推导

  1. 在上限 x=tx=\sqrt{t} 处求被积函数的值:sin⁡((t)5)/(t)4\sin((\sqrt{t})^5)/(\sqrt{t})^4。
  2. 简化幂次:(t)5=t5/2(\sqrt{t})^5 = t^{5/2} 且 (t)4=t2(\sqrt{t})^4 = t^2。
  3. 求得的被积函数值为 sin⁡(t5/2)/t2\sin(t^{5/2})/t^2。
  4. 乘以上限的导数 1/(2t)1/(2\sqrt{t})。
  5. 合并项:(sin⁡(t5/2)/t2)⋅(1/(2t))=sin⁡(t5/2)/(2t2⋅t1/2)=sin⁡(t5/2)/(2t5/2)(\sin(t^{5/2})/t^2) \cdot (1/(2\sqrt{t})) = \sin(t^{5/2})/(2 t^{2} \cdot t^{1/2}) = \sin(t^{5/2})/(2 t^{5/2})。

例子

脚本指出:“对于课程中的被积函数 sin(x⁵)/x⁴ 和常数下端点 2,t>0t>0 时的导数是 sin⁡(t(5/2))/(2t(5/2))\sin (t^(5/2))/(2t^(5/2))。”

容易误解的地方

  • 忘记将 (t)4(\sqrt{t})^4 简化为 t2t^2。
  • 错误地合并分母中 tt 的指数。
  • 忽略条件 t>0t>0,该条件确保 t\sqrt{t} 的导数有定义。

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