卡在這題?用 AI 解開它
Calculus · real student question

把 Vy、Vm、Vm20 與 b 都視為常數,求 d = (Vy · 100)/(Vm + Vm20 · (t − 20) · b) − 100 對 t 的偏導數。

Question

對

d=100 VyVm+Vm20(t−20)b−100,d=\frac{100\,V_y}{V_m+V_{m20}(t-20)b}-100,

求 ∂d∂t\dfrac{\partial d}{\partial t},其中 VyV_y、VmV_m、Vm20V_{m20} 與 bb 都視為常數。

Step-by-step solution

  1. 丟掉加法常數,並給分母取個名字。 末尾的 −100-100 導數為零,所以它完全不參與。令

    D=Vm+Vm20(t−20)b,D=V_m+V_{m20}(t-20)b,

    函數就變成

    d=100Vy D−1−100.d=100V_y\,D^{-1}-100.

    把商寫成負冪次,可以讓商法則變成一行連鎖律。

  2. 對 tt 微分 DD。 只有因子 (t−20)(t-20) 依賴 tt,而它的導數是 11:

    ∂D∂t=Vm20b.\frac{\partial D}{\partial t}=V_{m20}b.

    注意 −20-20 是平移而不是縮放,所以它不會出現在導數裡。

  3. 對 D−1D^{-1} 套用連鎖律。

    ∂∂t(D−1)=−D−2∂D∂t=−Vm20bD2.\frac{\partial}{\partial t}\bigl(D^{-1}\bigr)=-D^{-2}\frac{\partial D}{\partial t}=-\frac{V_{m20}b}{D^{2}}.

  4. 乘上那個常數因子。

    ∂d∂t=100Vy(−Vm20bD2)=−100 Vy Vm20 b(Vm+Vm20(t−20)b)2.\frac{\partial d}{\partial t}=100V_y\left(-\frac{V_{m20}b}{D^{2}}\right)=-\frac{100\,V_y\,V_{m20}\,b}{\bigl(V_m+V_{m20}(t-20)b\bigr)^{2}}.

  5. 解讀正負號。 分母的平方是正的,所以 ∂d/∂t\partial d/\partial t 的正負號與 VyVm20bV_y V_{m20} b 相反,而且不會隨 tt 改變而翻轉。若膨脹係數 bb 為零,導數就恆等於零,這是對的:b=0b=0 時變數 tt 根本不會出現在公式裡。

Answer

∂d∂t=−100 Vy Vm20 b(Vm+Vm20(t−20)b)2\frac{\partial d}{\partial t}=-\frac{100\,V_y\,V_{m20}\,b}{\bigl(V_m+V_{m20}(t-20)b\bigr)^{2}}

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