1. 化简底数代数式
已知代数式中的底数部分可以进行通分和因式分解:
x+x4−4=xx2−4x+4=x(x−2)2
因此,原函数可以写为:
f(x)=(x+x4−4)6=[x(x−2)2]6=x6(x−2)12
2. 利用二项式定理求出 $a_2$ 的值
根据二项式定理,(x−2)12 的展开式通项为:
Tr+1=C12rx12−r(−2)r
故 f(x)=x6(x−2)12 的展开式通项为:
tr+1=x6C12rx12−r(−2)r=C12r(−2)rx6−r
要求 a2(即 x5 的系数),令 6−r=5,解得 r=1。
代入得:
a2=C121⋅(−2)1=12⋅(−2)=−24
3. 将待求系数和式转化为导数在特定点的值
由于 f(x)=a1x6+a2x5+⋯+a7+⋯+a13x−6,
对其两边关于 x 求导得:
f′(x)=6a1x5+5a2x4+⋯+a6−a8x−2−2a9x−3−⋯−6a13x−7
令 x=1,代入上式得:
f′(1)=6a1+5a2+⋯+a6−a8−2a9−⋯−6a13
因此待求表达式的值即为 f′(1)。
4. 求导并计算 $f'(1)$ 的值
对 f(x)=x6(x−2)12=(x−2)12x−6 求导:
f′(x)=12(x−2)11x−6+(x−2)12⋅(−6)x−7=6(x−2)11x−7[2x−(x−2)]=x76(x−2)11(x+2)
将 x=1 代入:
f′(1)=176(1−2)11(1+2)=6⋅(−1)11⋅3=−18
所以待求代数式的值为 −18。