要计算函数 \(f(x) = \frac{1}{x^2}\) 的导数,我们可以首先将这个函数重写为更便于求导的形式。即:
\[f(x) = x^{-2}\]
接下来,我们使用幂法则来求导。幂法则表明,对于任何实数 \(n\),函数 \(f(x) = x^n\) 的导数是 \(f'(x) = nx^{n-1}\)。
应用幂法则到我们的函数上,我们得到:
\[f'(x) = -2x^{-3}\]
为了使结果更加直观,我们可以将 \(x^{-3}\) 重写为分数形式,从而得到:
\[f'(x) = -\frac{2}{x^3}\]
因此,函数 \(f(x) = \frac{1}{x^2}\) 的导数是 \(f'(x) = -\frac{2}{x^3}\)。
这一过程展示了如何利用基本的微积分原理来解决常见的导数问题,通过将原函数转换为更易于处理的形式,并应用适当的微分规则来找到导数。这样的技巧在微积分的学习和应用中非常有用,尤其是在物理学、工程学以及经济学等领域中,这些领域经常需要对函数进行求导以分析变化率或优化问题。