कैलकुलस उदाहरण

$f (x) = x^{5} + 5 x^{4}$

चरण 1

Find the $x$ values where the second derivative is equal to $0$ .

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 1.1

दूसरा व्युत्पन्न पता करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 1.1.1

पहला व्युत्पन्न पता करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 1.1.1.1

अवकलन करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 1.1.1.1.1

योग नियम के अनुसार, $x$ के संबंध में $x^{5} + 5 x^{4}$ का व्युत्पन्न $\frac{d}{d x} [x^{5}] + \frac{d}{d x} [5 x^{4}]$ है.

$f' (x) = \frac{d}{d x} (x^{5}) + \frac{d}{d x} (5 x^{4})$

चरण 1.1.1.1.2

घात नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ $n x^{n - 1}$ है, जहाँ $n = 5$ है.

$f' (x) = 5 x^{4} + \frac{d}{d x} (5 x^{4})$

चरण 1.1.1.2

$\frac{d}{d x} [5 x^{4}]$ का मान ज्ञात करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 1.1.1.2.1

चूंकि $5$ , $x$ के संबंध में स्थिर है, $x$ के संबंध में $5 x^{4}$ का व्युत्पन्न $5 \frac{d}{d x} [x^{4}]$ है.

$f' (x) = 5 x^{4} + 5 \frac{d}{d x} (x^{4})$

चरण 1.1.1.2.2

घात नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ $n x^{n - 1}$ है, जहाँ $n = 4$ है.

$f' (x) = 5 x^{4} + 5 (4 x^{3})$

चरण 1.1.1.2.3

$4$ को $5$ से गुणा करें.

$f' (x) = 5 x^{4} + 20 x^{3}$

चरण 1.1.2

दूसरा व्युत्पन्न पता करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 1.1.2.1

योग नियम के अनुसार, $x$ के संबंध में $5 x^{4} + 20 x^{3}$ का व्युत्पन्न $\frac{d}{d x} [5 x^{4}] + \frac{d}{d x} [20 x^{3}]$ है.

$f'' (x) = \frac{d}{d x} (5 x^{4}) + \frac{d}{d x} (20 x^{3})$

चरण 1.1.2.2

$\frac{d}{d x} [5 x^{4}]$ का मान ज्ञात करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 1.1.2.2.1

चूंकि $5$ , $x$ के संबंध में स्थिर है, $x$ के संबंध में $5 x^{4}$ का व्युत्पन्न $5 \frac{d}{d x} [x^{4}]$ है.

$f'' (x) = 5 \frac{d}{d x} (x^{4}) + \frac{d}{d x} (20 x^{3})$

चरण 1.1.2.2.2

$f'' (x) = 5 (4 x^{3}) + \frac{d}{d x} (20 x^{3})$

चरण 1.1.2.2.3

$4$ को $5$ से गुणा करें.

$f'' (x) = 20 x^{3} + \frac{d}{d x} (20 x^{3})$

चरण 1.1.2.3

$\frac{d}{d x} [20 x^{3}]$ का मान ज्ञात करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 1.1.2.3.1

चूंकि $20$ , $x$ के संबंध में स्थिर है, $x$ के संबंध में $20 x^{3}$ का व्युत्पन्न $20 \frac{d}{d x} [x^{3}]$ है.

$f'' (x) = 20 x^{3} + 20 \frac{d}{d x} (x^{3})$

चरण 1.1.2.3.2

घात नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ $n x^{n - 1}$ है, जहाँ $n = 3$ है.

$f'' (x) = 20 x^{3} + 20 (3 x^{2})$

चरण 1.1.2.3.3

$3$ को $20$ से गुणा करें.

$f'' (x) = 20 x^{3} + 60 x^{2}$

चरण 1.1.3

$f (x)$ का दूसरा व्युत्पन्न बटे $x$ , $20 x^{3} + 60 x^{2}$ है.

$20 x^{3} + 60 x^{2}$

चरण 1.2

दूसरे व्युत्पन्न को $0$ के बराबर सेट करें, फिर समीकरण $20 x^{3} + 60 x^{2} = 0$ को हल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 1.2.1

दूसरे व्युत्पन्न को $0$ के बराबर सेट करें.

$20 x^{3} + 60 x^{2} = 0$

चरण 1.2.2

$20 x^{3} + 60 x^{2}$ में से $20 x^{2}$ का गुणनखंड करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 1.2.2.1

$20 x^{3}$ में से $20 x^{2}$ का गुणनखंड करें.

$20 x^{2} (x) + 60 x^{2} = 0$

चरण 1.2.2.2

$60 x^{2}$ में से $20 x^{2}$ का गुणनखंड करें.

$20 x^{2} (x) + 20 x^{2} (3) = 0$

चरण 1.2.2.3

$20 x^{2} (x) + 20 x^{2} (3)$ में से $20 x^{2}$ का गुणनखंड करें.

$20 x^{2} (x + 3) = 0$

चरण 1.2.3

यदि समीकरण के बांये पक्ष में कोई अकेला गुणनखंड $0$ के बराबर हो, तो सम्पूर्ण व्यंजक $0$ के बराबर होगा.

$x^{2} = 0$

$x + 3 = 0$

चरण 1.2.4

$x^{2}$ को $0$ के बराबर सेट करें और $x$ के लिए हल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 1.2.4.1

$x^{2}$ को $0$ के बराबर सेट करें.

$x^{2} = 0$

चरण 1.2.4.2

$x$ के लिए $x^{2} = 0$ हल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 1.2.4.2.1

Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.

$x = \pm \sqrt{0}$

चरण 1.2.4.2.2

$\pm \sqrt{0}$ को सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 1.2.4.2.2.1

$0$ को $0^{2}$ के रूप में फिर से लिखें.

$x = \pm \sqrt{0^{2}}$

चरण 1.2.4.2.2.2

धनात्मक वास्तविक संख्या मानकर, करणी के अंतर्गत पदों को बाहर निकालें.

$x = \pm 0$

चरण 1.2.4.2.2.3

जोड़ या घटाव $0$ , $0$ है.

$x = 0$

चरण 1.2.5

$x + 3$ को $0$ के बराबर सेट करें और $x$ के लिए हल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 1.2.5.1

$x + 3$ को $0$ के बराबर सेट करें.

$x + 3 = 0$

चरण 1.2.5.2

समीकरण के दोनों पक्षों से $3$ घटाएं.

$x = - 3$

चरण 1.2.6

अंतिम हल वो सभी मान हैं जो $20 x^{2} (x + 3) = 0$ को सिद्ध करते हैं.

$x = 0, - 3$

चरण 2

व्यंजक का डोमेन सभी वास्तविक संख्याएँ हैं सिवाय जहाँ व्यंजक अपरिभाषित है. इस स्थिति में, कोई वास्तविक संख्या नहीं है जो व्यंजक को अपरिभाषित बनाती है.

मध्यवर्ती संकेतन:

$(- \infty, \infty)$

सेट-बिल्डर संकेतन:

${x | x \in ℝ}$

चरण 3

$x$ -मानों के आसपास अंतराल करें जहां दूसरा व्युत्पन्न शून्य या अपरिभाषित हो.

$(- \infty, - 3) \cup (- 3, 0) \cup (0, \infty)$

चरण 4

अंतराल $(- \infty, - 3)$ से किसी भी संख्या को दूसरे व्युत्पन्न में प्रतिस्थापित करें और अंतराल को निर्धारित करने के लिए मूल्यांकन करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 4.1

व्यंजक में चर $x$ को $- 6$ से बदलें.

$f'' (- 6) = 20 {(- 6)}^{3} + 60 {(- 6)}^{2}$

चरण 4.2

परिणाम को सरल बनाएंं.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 4.2.1

प्रत्येक पद को सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 4.2.1.1

$- 6$ को $3$ के घात तक बढ़ाएं.

$f'' (- 6) = 20 \cdot - 216 + 60 {(- 6)}^{2}$

चरण 4.2.1.2

$20$ को $- 216$ से गुणा करें.

$f'' (- 6) = - 4320 + 60 {(- 6)}^{2}$

चरण 4.2.1.3

$- 6$ को $2$ के घात तक बढ़ाएं.

$f'' (- 6) = - 4320 + 60 \cdot 36$

चरण 4.2.1.4

$60$ को $36$ से गुणा करें.

$f'' (- 6) = - 4320 + 2160$

चरण 4.2.2

$- 4320$ और $2160$ जोड़ें.

$f'' (- 6) = - 2160$

चरण 4.2.3

अंतिम उत्तर $- 2160$ है.

$- 2160$

चरण 4.3

अंतराल $(- \infty, - 3)$ पर ग्राफ अवतल नीचे है क्योंकि $f'' (- 6)$ ऋणात्मक है.

$(- \infty, - 3)$ पर अवतल नीचे है क्योंकि $f'' (x)$ ऋणात्मक है

चरण 5

अंतराल $(- 3, 0)$ से किसी भी संख्या को दूसरे व्युत्पन्न में प्रतिस्थापित करें और अंतराल को निर्धारित करने के लिए मूल्यांकन करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 5.1

व्यंजक में चर $x$ को $- 2$ से बदलें.

$f'' (- 2) = 20 {(- 2)}^{3} + 60 {(- 2)}^{2}$

चरण 5.2

परिणाम को सरल बनाएंं.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 5.2.1

प्रत्येक पद को सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 5.2.1.1

$- 2$ को $3$ के घात तक बढ़ाएं.

$f'' (- 2) = 20 \cdot - 8 + 60 {(- 2)}^{2}$

चरण 5.2.1.2

$20$ को $- 8$ से गुणा करें.

$f'' (- 2) = - 160 + 60 {(- 2)}^{2}$

चरण 5.2.1.3

$- 2$ को $2$ के घात तक बढ़ाएं.

$f'' (- 2) = - 160 + 60 \cdot 4$

चरण 5.2.1.4

$60$ को $4$ से गुणा करें.

$f'' (- 2) = - 160 + 240$

चरण 5.2.2

$- 160$ और $240$ जोड़ें.

$f'' (- 2) = 80$

चरण 5.2.3

अंतिम उत्तर $80$ है.

$80$

चरण 5.3

अंतराल $(- 3, 0)$ पर ग्राफ अवतल ऊपर है क्योंकि $f'' (- 2)$ धनात्मक है.

$(- 3, 0)$ को अवतल ऊपर है क्योंकि $f'' (x)$ धनात्मक है

चरण 6

अंतराल $(0, \infty)$ से किसी भी संख्या को दूसरे व्युत्पन्न में प्रतिस्थापित करें और अंतराल को निर्धारित करने के लिए मूल्यांकन करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 6.1

व्यंजक में चर $x$ को $2$ से बदलें.

$f'' (2) = 20 {(2)}^{3} + 60 {(2)}^{2}$

चरण 6.2

परिणाम को सरल बनाएंं.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 6.2.1

प्रत्येक पद को सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 6.2.1.1

$2$ को $3$ के घात तक बढ़ाएं.

$f'' (2) = 20 \cdot 8 + 60 {(2)}^{2}$

चरण 6.2.1.2

$20$ को $8$ से गुणा करें.

$f'' (2) = 160 + 60 {(2)}^{2}$

चरण 6.2.1.3

$2$ को $2$ के घात तक बढ़ाएं.

$f'' (2) = 160 + 60 \cdot 4$

चरण 6.2.1.4

$60$ को $4$ से गुणा करें.

$f'' (2) = 160 + 240$

चरण 6.2.2

$160$ और $240$ जोड़ें.

$f'' (2) = 400$

चरण 6.2.3

अंतिम उत्तर $400$ है.

$400$

चरण 6.3

अंतराल $(0, \infty)$ पर ग्राफ अवतल ऊपर है क्योंकि $f'' (2)$ धनात्मक है.

$(0, \infty)$ को अवतल ऊपर है क्योंकि $f'' (x)$ धनात्मक है

चरण 7

जब दूसरा व्युत्पन्न ऋणात्मक होता है तो ग्राफ अवतल नीचे होता है और दूसरा व्युत्पन्न धनात्मक होने पर अवतल ऊपर होता है.

$(- \infty, - 3)$ पर अवतल नीचे है क्योंकि $f'' (x)$ ऋणात्मक है

$(- 3, 0)$ को अवतल ऊपर है क्योंकि $f'' (x)$ धनात्मक है

$(0, \infty)$ को अवतल ऊपर है क्योंकि $f'' (x)$ धनात्मक है

चरण 8