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कैलकुलस उदाहरण
f(x)=4xx2+1
चरण 1
चरण 1.1
चूंकि 4, x के संबंध में स्थिर है, x के संबंध में 4xx2+1 का व्युत्पन्न 4ddx[xx2+1] है.
4ddx[xx2+1]
चरण 1.2
भागफल नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि ddx[f(x)g(x)] g(x)ddx[f(x)]-f(x)ddx[g(x)]g(x)2 है, जहाँ f(x)=x और g(x)=x2+1 है.
4(x2+1)ddx[x]-xddx[x2+1](x2+1)2
चरण 1.3
अवकलन करें.
चरण 1.3.1
घात नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि ddx[xn] nxn-1 है, जहाँ n=1 है.
4(x2+1)⋅1-xddx[x2+1](x2+1)2
चरण 1.3.2
x2+1 को 1 से गुणा करें.
4x2+1-xddx[x2+1](x2+1)2
चरण 1.3.3
योग नियम के अनुसार, x के संबंध में x2+1 का व्युत्पन्न ddx[x2]+ddx[1] है.
4x2+1-x(ddx[x2]+ddx[1])(x2+1)2
चरण 1.3.4
घात नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि ddx[xn] nxn-1 है, जहाँ n=2 है.
4x2+1-x(2x+ddx[1])(x2+1)2
चरण 1.3.5
चूंकि x के संबंध में 1 स्थिर है, x के संबंध में 1 का व्युत्पन्न 0 है.
4x2+1-x(2x+0)(x2+1)2
चरण 1.3.6
व्यंजक को सरल बनाएंं.
चरण 1.3.6.1
2x और 0 जोड़ें.
4x2+1-x(2x)(x2+1)2
चरण 1.3.6.2
2 को -1 से गुणा करें.
4x2+1-2x⋅x(x2+1)2
4x2+1-2x⋅x(x2+1)2
4x2+1-2x⋅x(x2+1)2
चरण 1.4
x को 1 के घात तक बढ़ाएं.
4x2+1-2(x1x)(x2+1)2
चरण 1.5
x को 1 के घात तक बढ़ाएं.
4x2+1-2(x1x1)(x2+1)2
चरण 1.6
घातांकों को संयोजित करने के लिए घात नियम aman=am+n का उपयोग करें.
4x2+1-2x1+1(x2+1)2
चरण 1.7
1 और 1 जोड़ें.
4x2+1-2x2(x2+1)2
चरण 1.8
x2 में से 2x2 घटाएं.
4-x2+1(x2+1)2
चरण 1.9
4 और -x2+1(x2+1)2 को मिलाएं.
4(-x2+1)(x2+1)2
चरण 1.10
सरल करें.
चरण 1.10.1
वितरण गुणधर्म लागू करें.
4(-x2)+4⋅1(x2+1)2
चरण 1.10.2
प्रत्येक पद को सरल करें.
चरण 1.10.2.1
-1 को 4 से गुणा करें.
-4x2+4⋅1(x2+1)2
चरण 1.10.2.2
4 को 1 से गुणा करें.
-4x2+4(x2+1)2
-4x2+4(x2+1)2
-4x2+4(x2+1)2
-4x2+4(x2+1)2
चरण 2
चरण 2.1
भागफल नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि ddx[f(x)g(x)] g(x)ddx[f(x)]-f(x)ddx[g(x)]g(x)2 है, जहाँ f(x)=-4x2+4 और g(x)=(x2+1)2 है.
f′′(x)=(x2+1)2ddx(-4x2+4)-(-4x2+4)ddx(x2+1)2((x2+1)2)2
चरण 2.2
अवकलन करें.
चरण 2.2.1
घातांक को ((x2+1)2)2 में गुणा करें.
चरण 2.2.1.1
घात नियम लागू करें और घातांक गुणा करें, (am)n=amn.
f′′(x)=(x2+1)2ddx(-4x2+4)-(-4x2+4)ddx(x2+1)2(x2+1)2⋅2
चरण 2.2.1.2
2 को 2 से गुणा करें.
f′′(x)=(x2+1)2ddx(-4x2+4)-(-4x2+4)ddx(x2+1)2(x2+1)4
f′′(x)=(x2+1)2ddx(-4x2+4)-(-4x2+4)ddx(x2+1)2(x2+1)4
चरण 2.2.2
योग नियम के अनुसार, x के संबंध में -4x2+4 का व्युत्पन्न ddx[-4x2]+ddx[4] है.
f′′(x)=(x2+1)2(ddx(-4x2)+ddx(4))-(-4x2+4)ddx(x2+1)2(x2+1)4
चरण 2.2.3
चूंकि -4, x के संबंध में स्थिर है, x के संबंध में -4x2 का व्युत्पन्न -4ddx[x2] है.
f′′(x)=(x2+1)2(-4ddxx2+ddx(4))-(-4x2+4)ddx(x2+1)2(x2+1)4
चरण 2.2.4
घात नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि ddx[xn] nxn-1 है, जहाँ n=2 है.
f′′(x)=(x2+1)2(-4(2x)+ddx(4))-(-4x2+4)ddx(x2+1)2(x2+1)4
चरण 2.2.5
2 को -4 से गुणा करें.
f′′(x)=(x2+1)2(-8x+ddx(4))-(-4x2+4)ddx(x2+1)2(x2+1)4
चरण 2.2.6
चूंकि x के संबंध में 4 स्थिर है, x के संबंध में 4 का व्युत्पन्न 0 है.
f′′(x)=(x2+1)2(-8x+0)-(-4x2+4)ddx(x2+1)2(x2+1)4
चरण 2.2.7
-8x और 0 जोड़ें.
f′′(x)=(x2+1)2(-8x)-(-4x2+4)ddx(x2+1)2(x2+1)4
f′′(x)=(x2+1)2(-8x)-(-4x2+4)ddx(x2+1)2(x2+1)4
चरण 2.3
चेन रूल का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि ddx[f(g(x))] f′(g(x))g′(x) है, जहाँ f(x)=x2 और g(x)=x2+1 है.
चरण 2.3.1
चेन रूल लागू करने के लिए, u को x2+1 के रूप में सेट करें.
f′′(x)=(x2+1)2(-8x)-(-4x2+4)(ddu(u2)ddx(x2+1))(x2+1)4
चरण 2.3.2
घात नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि ddu[un] nun-1 है, जहाँ n=2 है.
f′′(x)=(x2+1)2(-8x)-(-4x2+4)(2uddx(x2+1))(x2+1)4
चरण 2.3.3
u की सभी घटनाओं को x2+1 से बदलें.
f′′(x)=(x2+1)2(-8x)-(-4x2+4)(2(x2+1)ddx(x2+1))(x2+1)4
f′′(x)=(x2+1)2(-8x)-(-4x2+4)(2(x2+1)ddx(x2+1))(x2+1)4
चरण 2.4
अवकलन करें.
चरण 2.4.1
2 को -1 से गुणा करें.
f′′(x)=(x2+1)2(-8x)-2(-4x2+4)((x2+1)ddx(x2+1))(x2+1)4
चरण 2.4.2
योग नियम के अनुसार, x के संबंध में x2+1 का व्युत्पन्न ddx[x2]+ddx[1] है.
f′′(x)=(x2+1)2(-8x)-2(-4x2+4)((x2+1)(ddx(x2)+ddx(1)))(x2+1)4
चरण 2.4.3
घात नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि ddx[xn] nxn-1 है, जहाँ n=2 है.
f′′(x)=(x2+1)2(-8x)-2(-4x2+4)((x2+1)(2x+ddx(1)))(x2+1)4
चरण 2.4.4
चूंकि x के संबंध में 1 स्थिर है, x के संबंध में 1 का व्युत्पन्न 0 है.
f′′(x)=(x2+1)2(-8x)-2(-4x2+4)((x2+1)(2x+0))(x2+1)4
चरण 2.4.5
व्यंजक को सरल बनाएंं.
चरण 2.4.5.1
2x और 0 जोड़ें.
f′′(x)=(x2+1)2(-8x)-2(-4x2+4)((x2+1)(2x))(x2+1)4
चरण 2.4.5.2
2 को x2+1 के बाईं ओर ले जाएं.
f′′(x)=(x2+1)2(-8x)-2(-4x2+4)(2⋅((x2+1)x))(x2+1)4
चरण 2.4.5.3
2 को -2 से गुणा करें.
f′′(x)=(x2+1)2(-8x)-4(-4x2+4)((x2+1)x)(x2+1)4
f′′(x)=(x2+1)2(-8x)-4(-4x2+4)((x2+1)x)(x2+1)4
f′′(x)=(x2+1)2(-8x)-4(-4x2+4)((x2+1)x)(x2+1)4
चरण 2.5
सरल करें.
चरण 2.5.1
वितरण गुणधर्म लागू करें.
f′′(x)=(x2+1)2(-8x)+(-4(-4x2)-4⋅4)((x2+1)x)(x2+1)4
चरण 2.5.2
वितरण गुणधर्म लागू करें.
f′′(x)=(x2+1)2(-8x)+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3
न्यूमेरेटर को सरल करें.
चरण 2.5.3.1
प्रत्येक पद को सरल करें.
चरण 2.5.3.1.1
गुणन के क्रमविनिमेय गुण का उपयोग करके फिर से लिखें.
f′′(x)=-8(x2+1)2x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.2
(x2+1)2 को (x2+1)(x2+1) के रूप में फिर से लिखें.
f′′(x)=-8((x2+1)(x2+1))x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.3
FOIL विधि का उपयोग करके (x2+1)(x2+1) का प्रसार करें.
चरण 2.5.3.1.3.1
वितरण गुणधर्म लागू करें.
f′′(x)=-8(x2(x2+1)+1(x2+1))x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.3.2
वितरण गुणधर्म लागू करें.
f′′(x)=-8(x2x2+x2⋅1+1(x2+1))x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.3.3
वितरण गुणधर्म लागू करें.
f′′(x)=-8(x2x2+x2⋅1+1x2+1⋅1)x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
f′′(x)=-8(x2x2+x2⋅1+1x2+1⋅1)x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.4
समान पदों को सरल और संयोजित करें.
चरण 2.5.3.1.4.1
प्रत्येक पद को सरल करें.
चरण 2.5.3.1.4.1.1
घातांक जोड़कर x2 को x2 से गुणा करें.
चरण 2.5.3.1.4.1.1.1
घातांकों को संयोजित करने के लिए घात नियम aman=am+n का उपयोग करें.
f′′(x)=-8(x2+2+x2⋅1+1x2+1⋅1)x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.4.1.1.2
2 और 2 जोड़ें.
f′′(x)=-8(x4+x2⋅1+1x2+1⋅1)x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
f′′(x)=-8(x4+x2⋅1+1x2+1⋅1)x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.4.1.2
x2 को 1 से गुणा करें.
f′′(x)=-8(x4+x2+1x2+1⋅1)x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.4.1.3
x2 को 1 से गुणा करें.
f′′(x)=-8(x4+x2+x2+1⋅1)x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.4.1.4
1 को 1 से गुणा करें.
f′′(x)=-8(x4+x2+x2+1)x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
f′′(x)=-8(x4+x2+x2+1)x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.4.2
x2 और x2 जोड़ें.
f′′(x)=-8(x4+2x2+1)x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
f′′(x)=-8(x4+2x2+1)x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.5
वितरण गुणधर्म लागू करें.
f′′(x)=(-8x4-8(2x2)-8⋅1)x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.6
सरल करें.
चरण 2.5.3.1.6.1
2 को -8 से गुणा करें.
f′′(x)=(-8x4-16x2-8⋅1)x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.6.2
-8 को 1 से गुणा करें.
f′′(x)=(-8x4-16x2-8)x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
f′′(x)=(-8x4-16x2-8)x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.7
वितरण गुणधर्म लागू करें.
f′′(x)=-8x4x-16x2x-8x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.8
सरल करें.
चरण 2.5.3.1.8.1
घातांक जोड़कर x4 को x से गुणा करें.
चरण 2.5.3.1.8.1.1
x ले जाएं.
f′′(x)=-8(x⋅x4)-16x2x-8x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.8.1.2
x को x4 से गुणा करें.
चरण 2.5.3.1.8.1.2.1
x को 1 के घात तक बढ़ाएं.
f′′(x)=-8(x⋅x4)-16x2x-8x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.8.1.2.2
घातांकों को संयोजित करने के लिए घात नियम aman=am+n का उपयोग करें.
f′′(x)=-8x1+4-16x2x-8x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
f′′(x)=-8x1+4-16x2x-8x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.8.1.3
1 और 4 जोड़ें.
f′′(x)=-8x5-16x2x-8x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
f′′(x)=-8x5-16x2x-8x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.8.2
घातांक जोड़कर x2 को x से गुणा करें.
चरण 2.5.3.1.8.2.1
x ले जाएं.
f′′(x)=-8x5-16(x⋅x2)-8x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.8.2.2
x को x2 से गुणा करें.
चरण 2.5.3.1.8.2.2.1
x को 1 के घात तक बढ़ाएं.
f′′(x)=-8x5-16(x⋅x2)-8x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.8.2.2.2
घातांकों को संयोजित करने के लिए घात नियम aman=am+n का उपयोग करें.
f′′(x)=-8x5-16x1+2-8x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
f′′(x)=-8x5-16x1+2-8x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.8.2.3
1 और 2 जोड़ें.
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+(-4(-4x2)-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.9
प्रत्येक पद को सरल करें.
चरण 2.5.3.1.9.1
-4 को -4 से गुणा करें.
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+(16x2-4⋅4)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.9.2
-4 को 4 से गुणा करें.
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+(16x2-16)(x2x+1x)(x2+1)4
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+(16x2-16)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.10
प्रत्येक पद को सरल करें.
चरण 2.5.3.1.10.1
घातांक जोड़कर x2 को x से गुणा करें.
चरण 2.5.3.1.10.1.1
x2 को x से गुणा करें.
चरण 2.5.3.1.10.1.1.1
x को 1 के घात तक बढ़ाएं.
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+(16x2-16)(x2x+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.10.1.1.2
घातांकों को संयोजित करने के लिए घात नियम aman=am+n का उपयोग करें.
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+(16x2-16)(x2+1+1x)(x2+1)4
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+(16x2-16)(x2+1+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.10.1.2
2 और 1 जोड़ें.
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+(16x2-16)(x3+1x)(x2+1)4
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+(16x2-16)(x3+1x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.10.2
x को 1 से गुणा करें.
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+(16x2-16)(x3+x)(x2+1)4
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+(16x2-16)(x3+x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.11
FOIL विधि का उपयोग करके (16x2-16)(x3+x) का प्रसार करें.
चरण 2.5.3.1.11.1
वितरण गुणधर्म लागू करें.
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+16x2(x3+x)-16(x3+x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.11.2
वितरण गुणधर्म लागू करें.
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+16x2x3+16x2x-16(x3+x)(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.11.3
वितरण गुणधर्म लागू करें.
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+16x2x3+16x2x-16x3-16x(x2+1)4
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+16x2x3+16x2x-16x3-16x(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.12
समान पदों को सरल और संयोजित करें.
चरण 2.5.3.1.12.1
प्रत्येक पद को सरल करें.
चरण 2.5.3.1.12.1.1
घातांक जोड़कर x2 को x3 से गुणा करें.
चरण 2.5.3.1.12.1.1.1
x3 ले जाएं.
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+16(x3x2)+16x2x-16x3-16x(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.12.1.1.2
घातांकों को संयोजित करने के लिए घात नियम aman=am+n का उपयोग करें.
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+16x3+2+16x2x-16x3-16x(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.12.1.1.3
3 और 2 जोड़ें.
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+16x5+16x2x-16x3-16x(x2+1)4
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+16x5+16x2x-16x3-16x(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.12.1.2
घातांक जोड़कर x2 को x से गुणा करें.
चरण 2.5.3.1.12.1.2.1
x ले जाएं.
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+16x5+16(x⋅x2)-16x3-16x(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.12.1.2.2
x को x2 से गुणा करें.
चरण 2.5.3.1.12.1.2.2.1
x को 1 के घात तक बढ़ाएं.
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+16x5+16(x⋅x2)-16x3-16x(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.12.1.2.2.2
घातांकों को संयोजित करने के लिए घात नियम aman=am+n का उपयोग करें.
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+16x5+16x1+2-16x3-16x(x2+1)4
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+16x5+16x1+2-16x3-16x(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.12.1.2.3
1 और 2 जोड़ें.
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+16x5+16x3-16x3-16x(x2+1)4
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+16x5+16x3-16x3-16x(x2+1)4
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+16x5+16x3-16x3-16x(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.12.2
16x3 में से 16x3 घटाएं.
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+16x5+0-16x(x2+1)4
चरण 2.5.3.1.12.3
16x5 और 0 जोड़ें.
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+16x5-16x(x2+1)4
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+16x5-16x(x2+1)4
f′′(x)=-8x5-16x3-8x+16x5-16x(x2+1)4
चरण 2.5.3.2
-8x5 और 16x5 जोड़ें.
f′′(x)=8x5-16x3-8x-16x(x2+1)4
चरण 2.5.3.3
-8x में से 16x घटाएं.
f′′(x)=8x5-16x3-24x(x2+1)4
f′′(x)=8x5-16x3-24x(x2+1)4
चरण 2.5.4
न्यूमेरेटर को सरल करें.
चरण 2.5.4.1
8x5-16x3-24x में से 8x का गुणनखंड करें.
चरण 2.5.4.1.1
8x5 में से 8x का गुणनखंड करें.
f′′(x)=8x(x4)-16x3-24x(x2+1)4
चरण 2.5.4.1.2
-16x3 में से 8x का गुणनखंड करें.
f′′(x)=8x(x4)+8x(-2x2)-24x(x2+1)4
चरण 2.5.4.1.3
-24x में से 8x का गुणनखंड करें.
f′′(x)=8x(x4)+8x(-2x2)+8x(-3)(x2+1)4
चरण 2.5.4.1.4
8x(x4)+8x(-2x2) में से 8x का गुणनखंड करें.
f′′(x)=8x(x4-2x2)+8x(-3)(x2+1)4
चरण 2.5.4.1.5
8x(x4-2x2)+8x(-3) में से 8x का गुणनखंड करें.
f′′(x)=8x(x4-2x2-3)(x2+1)4
f′′(x)=8x(x4-2x2-3)(x2+1)4
चरण 2.5.4.2
x4 को (x2)2 के रूप में फिर से लिखें.
f′′(x)=8x((x2)2-2x2-3)(x2+1)4
चरण 2.5.4.3
मान लीजिए u=x2.x2 की सभी घटनाओं के लिए u को प्रतिस्थापित करें.
f′′(x)=8x(u2-2u-3)(x2+1)4
चरण 2.5.4.4
AC विधि का उपयोग करके u2-2u-3 का गुणनखंड करें.
चरण 2.5.4.4.1
x2+bx+c के स्वरूप पर विचार करें. पूर्णांकों का एक ऐसा युग्म ज्ञात कीजिए जिसका गुणनफल c है और जिसका योग b है और इस स्थिति में जिसका गुणनफल -3 है और जिसका योग -2 है.
-3,1
चरण 2.5.4.4.2
इन पूर्णांकों का प्रयोग करते हुए गुणनखंड लिखें.
f′′(x)=8x((u-3)(u+1))(x2+1)4
f′′(x)=8x((u-3)(u+1))(x2+1)4
चरण 2.5.4.5
u की सभी घटनाओं को x2 से बदलें.
f′′(x)=8x(x2-3)(x2+1)(x2+1)4
f′′(x)=8x(x2-3)(x2+1)(x2+1)4
चरण 2.5.5
x2+1 और (x2+1)4 के उभयनिष्ठ गुणनखंड को रद्द करें.
चरण 2.5.5.1
8x(x2-3)(x2+1) में से x2+1 का गुणनखंड करें.
f′′(x)=(x2+1)(8x(x2-3))(x2+1)4
चरण 2.5.5.2
उभयनिष्ठ गुणनखंडों को रद्द करें.
चरण 2.5.5.2.1
(x2+1)4 में से x2+1 का गुणनखंड करें.
f′′(x)=(x2+1)(8x(x2-3))(x2+1)(x2+1)3
चरण 2.5.5.2.2
उभयनिष्ठ गुणनखंड रद्द करें.
f′′(x)=(x2+1)(8x(x2-3))(x2+1)(x2+1)3
चरण 2.5.5.2.3
व्यंजक को फिर से लिखें.
f′′(x)=8x(x2-3)(x2+1)3
f′′(x)=8x(x2-3)(x2+1)3
f′′(x)=8x(x2-3)(x2+1)3
f′′(x)=8x(x2-3)(x2+1)3
f′′(x)=8x(x2-3)(x2+1)3
चरण 3
फलन के स्थानीय अधिकतम और न्यूनतम मान ज्ञात करने के लिए, व्युत्पन्न को 0 के बराबर सेट करें और हल करें.
-4x2+4(x2+1)2=0
चरण 4
चरण 4.1
पहला व्युत्पन्न पता करें.
चरण 4.1.1
चूंकि 4, x के संबंध में स्थिर है, x के संबंध में 4xx2+1 का व्युत्पन्न 4ddx[xx2+1] है.
4ddx[xx2+1]
चरण 4.1.2
भागफल नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि ddx[f(x)g(x)] g(x)ddx[f(x)]-f(x)ddx[g(x)]g(x)2 है, जहाँ f(x)=x और g(x)=x2+1 है.
4(x2+1)ddx[x]-xddx[x2+1](x2+1)2
चरण 4.1.3
अवकलन करें.
चरण 4.1.3.1
घात नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि ddx[xn] nxn-1 है, जहाँ n=1 है.
4(x2+1)⋅1-xddx[x2+1](x2+1)2
चरण 4.1.3.2
x2+1 को 1 से गुणा करें.
4x2+1-xddx[x2+1](x2+1)2
चरण 4.1.3.3
योग नियम के अनुसार, x के संबंध में x2+1 का व्युत्पन्न ddx[x2]+ddx[1] है.
4x2+1-x(ddx[x2]+ddx[1])(x2+1)2
चरण 4.1.3.4
घात नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि ddx[xn] nxn-1 है, जहाँ n=2 है.
4x2+1-x(2x+ddx[1])(x2+1)2
चरण 4.1.3.5
चूंकि x के संबंध में 1 स्थिर है, x के संबंध में 1 का व्युत्पन्न 0 है.
4x2+1-x(2x+0)(x2+1)2
चरण 4.1.3.6
व्यंजक को सरल बनाएंं.
चरण 4.1.3.6.1
2x और 0 जोड़ें.
4x2+1-x(2x)(x2+1)2
चरण 4.1.3.6.2
2 को -1 से गुणा करें.
4x2+1-2x⋅x(x2+1)2
4x2+1-2x⋅x(x2+1)2
4x2+1-2x⋅x(x2+1)2
चरण 4.1.4
x को 1 के घात तक बढ़ाएं.
4x2+1-2(x1x)(x2+1)2
चरण 4.1.5
x को 1 के घात तक बढ़ाएं.
4x2+1-2(x1x1)(x2+1)2
चरण 4.1.6
घातांकों को संयोजित करने के लिए घात नियम aman=am+n का उपयोग करें.
4x2+1-2x1+1(x2+1)2
चरण 4.1.7
1 और 1 जोड़ें.
4x2+1-2x2(x2+1)2
चरण 4.1.8
x2 में से 2x2 घटाएं.
4-x2+1(x2+1)2
चरण 4.1.9
4 और -x2+1(x2+1)2 को मिलाएं.
4(-x2+1)(x2+1)2
चरण 4.1.10
सरल करें.
चरण 4.1.10.1
वितरण गुणधर्म लागू करें.
4(-x2)+4⋅1(x2+1)2
चरण 4.1.10.2
प्रत्येक पद को सरल करें.
चरण 4.1.10.2.1
-1 को 4 से गुणा करें.
-4x2+4⋅1(x2+1)2
चरण 4.1.10.2.2
4 को 1 से गुणा करें.
f′(x)=-4x2+4(x2+1)2
f′(x)=-4x2+4(x2+1)2
f′(x)=-4x2+4(x2+1)2
f′(x)=-4x2+4(x2+1)2
चरण 4.2
f(x) का पहला व्युत्पन्न बटे x, -4x2+4(x2+1)2 है.
-4x2+4(x2+1)2
-4x2+4(x2+1)2
चरण 5
चरण 5.1
पहले व्युत्पन्न को 0 के बराबर सेट करें.
-4x2+4(x2+1)2=0
चरण 5.2
न्यूमेरेटर को शून्य के बराबर सेट करें.
-4x2+4=0
चरण 5.3
x के लिए समीकरण को हल करें.
चरण 5.3.1
समीकरण के दोनों पक्षों से 4 घटाएं.
-4x2=-4
चरण 5.3.2
-4x2=-4 के प्रत्येक पद को -4 से भाग दें और सरल करें.
चरण 5.3.2.1
-4x2=-4 के प्रत्येक पद को -4 से विभाजित करें.
-4x2-4=-4-4
चरण 5.3.2.2
बाईं ओर को सरल बनाएंं.
चरण 5.3.2.2.1
-4 का उभयनिष्ठ गुणनखंड रद्द करें.
चरण 5.3.2.2.1.1
उभयनिष्ठ गुणनखंड रद्द करें.
-4x2-4=-4-4
चरण 5.3.2.2.1.2
x2 को 1 से विभाजित करें.
x2=-4-4
x2=-4-4
x2=-4-4
चरण 5.3.2.3
दाईं ओर को सरल बनाएंं.
चरण 5.3.2.3.1
-4 को -4 से विभाजित करें.
x2=1
x2=1
x2=1
चरण 5.3.3
बाईं ओर के घातांक को समाप्त करने के लिए समीकरण के दोनों पक्षों का निर्दिष्ट मूल लें I
x=±√1
चरण 5.3.4
1 का कोई भी मूल 1 होता है.
x=±1
चरण 5.3.5
पूर्ण हल के धनात्मक और ऋणात्मक दोनों भागों का परिणाम है.
चरण 5.3.5.1
सबसे पहले, पहला समाधान पता करने के लिए ± के धनात्मक मान का उपयोग करें.
x=1
चरण 5.3.5.2
इसके बाद, दूसरा हल ज्ञात करने के लिए ± के ऋणात्मक मान का उपयोग करें.
x=-1
चरण 5.3.5.3
पूर्ण हल के धनात्मक और ऋणात्मक दोनों भागों का परिणाम है.
x=1,-1
x=1,-1
x=1,-1
x=1,-1
चरण 6
चरण 6.1
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.
चरण 7
मूल्यांकन के लिए क्रांतिक बिन्दु.
x=1,-1
चरण 8
x=1 पर दूसरा व्युत्पन्न का मान ज्ञात करें. यदि दूसरा व्युत्पन्न सकारात्मक है, तो यह एक स्थानीय न्यूनतम है. यदि यह नकारात्मक है, तो यह एक स्थानीय अधिकतम है.
8(1)((1)2-3)((1)2+1)3
चरण 9
चरण 9.1
8 को 1 से गुणा करें.
8(12-3)(12+1)3
चरण 9.2
भाजक को सरल करें.
चरण 9.2.1
एक का कोई भी घात एक होता है.
8(12-3)(1+1)3
चरण 9.2.2
1 और 1 जोड़ें.
8(12-3)23
चरण 9.2.3
2 को 3 के घात तक बढ़ाएं.
8(12-3)8
8(12-3)8
चरण 9.3
न्यूमेरेटर को सरल करें.
चरण 9.3.1
एक का कोई भी घात एक होता है.
8(1-3)8
चरण 9.3.2
1 में से 3 घटाएं.
8⋅-28
8⋅-28
चरण 9.4
व्यंजक को सरल बनाएंं.
चरण 9.4.1
8 को -2 से गुणा करें.
-168
चरण 9.4.2
-16 को 8 से विभाजित करें.
-2
-2
-2
चरण 10
x=1 एक स्थानीय अधिकतम है क्योंकि दूसरे व्युत्पन्न का मान ऋणात्मक है. इसे दूसरे व्युत्पन्न परीक्षण के रूप में जाना जाता है.
x=1 एक स्थानीय अधिकतम है.
चरण 11
चरण 11.1
व्यंजक में चर x को 1 से बदलें.
f(1)=4(1)(1)2+1
चरण 11.2
परिणाम को सरल बनाएंं.
चरण 11.2.1
4 को 1 से गुणा करें.
f(1)=412+1
चरण 11.2.2
भाजक को सरल करें.
चरण 11.2.2.1
एक का कोई भी घात एक होता है.
f(1)=41+1
चरण 11.2.2.2
1 और 1 जोड़ें.
f(1)=42
f(1)=42
चरण 11.2.3
4 को 2 से विभाजित करें.
f(1)=2
चरण 11.2.4
अंतिम उत्तर 2 है.
y=2
y=2
y=2
चरण 12
x=-1 पर दूसरा व्युत्पन्न का मान ज्ञात करें. यदि दूसरा व्युत्पन्न सकारात्मक है, तो यह एक स्थानीय न्यूनतम है. यदि यह नकारात्मक है, तो यह एक स्थानीय अधिकतम है.
8(-1)((-1)2-3)((-1)2+1)3
चरण 13
चरण 13.1
8 को -1 से गुणा करें.
-8((-1)2-3)((-1)2+1)3
चरण 13.2
भाजक को सरल करें.
चरण 13.2.1
-1 को 2 के घात तक बढ़ाएं.
-8((-1)2-3)(1+1)3
चरण 13.2.2
1 और 1 जोड़ें.
-8((-1)2-3)23
चरण 13.2.3
2 को 3 के घात तक बढ़ाएं.
-8((-1)2-3)8
-8((-1)2-3)8
चरण 13.3
न्यूमेरेटर को सरल करें.
चरण 13.3.1
-1 को 2 के घात तक बढ़ाएं.
-8(1-3)8
चरण 13.3.2
1 में से 3 घटाएं.
-8⋅-28
-8⋅-28
चरण 13.4
व्यंजक को सरल बनाएंं.
चरण 13.4.1
-8 को -2 से गुणा करें.
168
चरण 13.4.2
16 को 8 से विभाजित करें.
2
2
2
चरण 14
x=-1 एक स्थानीय न्यूनतम है क्योंकि दूसरे व्युत्पन्न का मान धनात्मक है. इसे दूसरे व्युत्पन्न परीक्षण के रूप में जाना जाता है.
x=-1 एक स्थानीय न्यूनतम है.
चरण 15
चरण 15.1
व्यंजक में चर x को -1 से बदलें.
f(-1)=4(-1)(-1)2+1
चरण 15.2
परिणाम को सरल बनाएंं.
चरण 15.2.1
4 को -1 से गुणा करें.
f(-1)=-4(-1)2+1
चरण 15.2.2
भाजक को सरल करें.
चरण 15.2.2.1
-1 को 2 के घात तक बढ़ाएं.
f(-1)=-41+1
चरण 15.2.2.2
1 और 1 जोड़ें.
f(-1)=-42
f(-1)=-42
चरण 15.2.3
-4 को 2 से विभाजित करें.
f(-1)=-2
चरण 15.2.4
अंतिम उत्तर -2 है.
y=-2
y=-2
y=-2
चरण 16
ये f(x)=4xx2+1 के लिए स्थानीय उच्चत्तम मान हैं.
(1,2) एक स्थानीय उच्चत्तम है
(-1,-2) एक स्थानीय निम्नत्तम है
चरण 17