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कैलकुलस उदाहरण
xe-3xxe−3x
चरण 1
xe-3xxe−3x को एक फलन के रूप में लिखें.
f(x)=xe-3xf(x)=xe−3x
चरण 2
चरण 2.1
दूसरा व्युत्पन्न पता करें.
चरण 2.1.1
पहला व्युत्पन्न पता करें.
चरण 2.1.1.1
गुणनफल नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि ddx[f(x)g(x)]ddx[f(x)g(x)] f(x)ddx[g(x)]+g(x)ddx[f(x)]f(x)ddx[g(x)]+g(x)ddx[f(x)] है, जहाँ f(x)=xf(x)=x और g(x)=e-3xg(x)=e−3x है.
xddx[e-3x]+e-3xddx[x]xddx[e−3x]+e−3xddx[x]
चरण 2.1.1.2
चेन रूल का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि ddx[f(g(x))]ddx[f(g(x))] f′(g(x))g′(x)f'(g(x))g'(x) है, जहाँ f(x)=exf(x)=ex और g(x)=-3xg(x)=−3x है.
चरण 2.1.1.2.1
चेन रूल लागू करने के लिए, uu को -3x−3x के रूप में सेट करें.
x(ddu[eu]ddx[-3x])+e-3xddx[x]x(ddu[eu]ddx[−3x])+e−3xddx[x]
चरण 2.1.1.2.2
चरघातांकी नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि ddu[au]ddu[au] auln(a)auln(a) है, जहाँ aa=ee है.
x(euddx[-3x])+e-3xddx[x]x(euddx[−3x])+e−3xddx[x]
चरण 2.1.1.2.3
uu की सभी घटनाओं को -3x−3x से बदलें.
x(e-3xddx[-3x])+e-3xddx[x]x(e−3xddx[−3x])+e−3xddx[x]
x(e-3xddx[-3x])+e-3xddx[x]x(e−3xddx[−3x])+e−3xddx[x]
चरण 2.1.1.3
अवकलन करें.
चरण 2.1.1.3.1
चूंकि -3−3, xx के संबंध में स्थिर है, xx के संबंध में -3x−3x का व्युत्पन्न -3ddx[x]−3ddx[x] है.
x(e-3x(-3ddx[x]))+e-3xddx[x]x(e−3x(−3ddx[x]))+e−3xddx[x]
चरण 2.1.1.3.2
घात नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि ddx[xn]ddx[xn] nxn-1nxn−1 है, जहाँ n=1n=1 है.
x(e-3x(-3⋅1))+e-3xddx[x]x(e−3x(−3⋅1))+e−3xddx[x]
चरण 2.1.1.3.3
व्यंजक को सरल बनाएंं.
चरण 2.1.1.3.3.1
-3−3 को 11 से गुणा करें.
x(e-3x⋅-3)+e-3xddx[x]x(e−3x⋅−3)+e−3xddx[x]
चरण 2.1.1.3.3.2
-3−3 को e-3xe−3x के बाईं ओर ले जाएं.
x(-3⋅e-3x)+e-3xddx[x]x(−3⋅e−3x)+e−3xddx[x]
x(-3⋅e-3x)+e-3xddx[x]x(−3⋅e−3x)+e−3xddx[x]
चरण 2.1.1.3.4
घात नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि ddx[xn]ddx[xn] nxn-1nxn−1 है, जहाँ n=1n=1 है.
x(-3e-3x)+e-3x⋅1x(−3e−3x)+e−3x⋅1
चरण 2.1.1.3.5
e-3xe−3x को 1 से गुणा करें.
x(-3e-3x)+e-3x
x(-3e-3x)+e-3x
चरण 2.1.1.4
सरल करें.
चरण 2.1.1.4.1
पदों को पुन: व्यवस्थित करें
-3e-3xx+e-3x
चरण 2.1.1.4.2
गुणनखंडों को -3e-3xx+e-3x में पुन: क्रमित करें.
f′(x)=-3xe-3x+e-3x
f′(x)=-3xe-3x+e-3x
f′(x)=-3xe-3x+e-3x
चरण 2.1.2
दूसरा व्युत्पन्न पता करें.
चरण 2.1.2.1
योग नियम के अनुसार, x के संबंध में -3xe-3x+e-3x का व्युत्पन्न ddx[-3xe-3x]+ddx[e-3x] है.
ddx[-3xe-3x]+ddx[e-3x]
चरण 2.1.2.2
ddx[-3xe-3x] का मान ज्ञात करें.
चरण 2.1.2.2.1
चूंकि -3, x के संबंध में स्थिर है, x के संबंध में -3xe-3x का व्युत्पन्न -3ddx[xe-3x] है.
-3ddx[xe-3x]+ddx[e-3x]
चरण 2.1.2.2.2
गुणनफल नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि ddx[f(x)g(x)] f(x)ddx[g(x)]+g(x)ddx[f(x)] है, जहाँ f(x)=x और g(x)=e-3x है.
-3(xddx[e-3x]+e-3xddx[x])+ddx[e-3x]
चरण 2.1.2.2.3
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)=ex और g(x)=-3x है.
चरण 2.1.2.2.3.1
चेन रूल लागू करने के लिए, u1 को -3x के रूप में सेट करें.
-3(x(ddu1[eu1]ddx[-3x])+e-3xddx[x])+ddx[e-3x]
चरण 2.1.2.2.3.2
चरघातांकी नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि ddu1[au1] au1ln(a) है, जहाँ a=e है.
-3(x(eu1ddx[-3x])+e-3xddx[x])+ddx[e-3x]
चरण 2.1.2.2.3.3
u1 की सभी घटनाओं को -3x से बदलें.
-3(x(e-3xddx[-3x])+e-3xddx[x])+ddx[e-3x]
-3(x(e-3xddx[-3x])+e-3xddx[x])+ddx[e-3x]
चरण 2.1.2.2.4
चूंकि -3, x के संबंध में स्थिर है, x के संबंध में -3x का व्युत्पन्न -3ddx[x] है.
-3(x(e-3x(-3ddx[x]))+e-3xddx[x])+ddx[e-3x]
चरण 2.1.2.2.5
घात नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि ddx[xn] nxn-1 है, जहाँ n=1 है.
-3(x(e-3x(-3⋅1))+e-3xddx[x])+ddx[e-3x]
चरण 2.1.2.2.6
घात नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि ddx[xn] nxn-1 है, जहाँ n=1 है.
-3(x(e-3x(-3⋅1))+e-3x⋅1)+ddx[e-3x]
चरण 2.1.2.2.7
-3 को 1 से गुणा करें.
-3(x(e-3x⋅-3)+e-3x⋅1)+ddx[e-3x]
चरण 2.1.2.2.8
-3 को e-3x के बाईं ओर ले जाएं.
-3(x(-3⋅e-3x)+e-3x⋅1)+ddx[e-3x]
चरण 2.1.2.2.9
e-3x को 1 से गुणा करें.
-3(x(-3e-3x)+e-3x)+ddx[e-3x]
-3(x(-3e-3x)+e-3x)+ddx[e-3x]
चरण 2.1.2.3
ddx[e-3x] का मान ज्ञात करें.
चरण 2.1.2.3.1
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)=ex और g(x)=-3x है.
चरण 2.1.2.3.1.1
चेन रूल लागू करने के लिए, u2 को -3x के रूप में सेट करें.
-3(x(-3e-3x)+e-3x)+ddu2[eu2]ddx[-3x]
चरण 2.1.2.3.1.2
चरघातांकी नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि ddu2[au2] au2ln(a) है, जहाँ a=e है.
-3(x(-3e-3x)+e-3x)+eu2ddx[-3x]
चरण 2.1.2.3.1.3
u2 की सभी घटनाओं को -3x से बदलें.
-3(x(-3e-3x)+e-3x)+e-3xddx[-3x]
-3(x(-3e-3x)+e-3x)+e-3xddx[-3x]
चरण 2.1.2.3.2
चूंकि -3, x के संबंध में स्थिर है, x के संबंध में -3x का व्युत्पन्न -3ddx[x] है.
-3(x(-3e-3x)+e-3x)+e-3x(-3ddx[x])
चरण 2.1.2.3.3
घात नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि ddx[xn] nxn-1 है, जहाँ n=1 है.
-3(x(-3e-3x)+e-3x)+e-3x(-3⋅1)
चरण 2.1.2.3.4
-3 को 1 से गुणा करें.
-3(x(-3e-3x)+e-3x)+e-3x⋅-3
चरण 2.1.2.3.5
-3 को e-3x के बाईं ओर ले जाएं.
-3(x(-3e-3x)+e-3x)-3e-3x
-3(x(-3e-3x)+e-3x)-3e-3x
चरण 2.1.2.4
सरल करें.
चरण 2.1.2.4.1
वितरण गुणधर्म लागू करें.
-3(x(-3e-3x))-3e-3x-3e-3x
चरण 2.1.2.4.2
पदों को मिलाएं.
चरण 2.1.2.4.2.1
-3 को -3 से गुणा करें.
9(x(e-3x))-3e-3x-3e-3x
चरण 2.1.2.4.2.2
-3e-3x में से 3e-3x घटाएं.
9xe-3x-6e-3x
9xe-3x-6e-3x
चरण 2.1.2.4.3
पदों को पुन: व्यवस्थित करें
9e-3xx-6e-3x
चरण 2.1.2.4.4
गुणनखंडों को 9e-3xx-6e-3x में पुन: क्रमित करें.
f′′(x)=9xe-3x-6e-3x
f′′(x)=9xe-3x-6e-3x
f′′(x)=9xe-3x-6e-3x
चरण 2.1.3
f(x) का दूसरा व्युत्पन्न बटे x, 9xe-3x-6e-3x है.
9xe-3x-6e-3x
9xe-3x-6e-3x
चरण 2.2
दूसरे व्युत्पन्न को 0 के बराबर सेट करें, फिर समीकरण 9xe-3x-6e-3x=0 को हल करें.
चरण 2.2.1
दूसरे व्युत्पन्न को 0 के बराबर सेट करें.
9xe-3x-6e-3x=0
चरण 2.2.2
9xe-3x-6e-3x में से 3e-3x का गुणनखंड करें.
चरण 2.2.2.1
9xe-3x में से 3e-3x का गुणनखंड करें.
3e-3x(3x)-6e-3x=0
चरण 2.2.2.2
-6e-3x में से 3e-3x का गुणनखंड करें.
3e-3x(3x)+3e-3x(-2)=0
चरण 2.2.2.3
3e-3x(3x)+3e-3x(-2) में से 3e-3x का गुणनखंड करें.
3e-3x(3x-2)=0
3e-3x(3x-2)=0
चरण 2.2.3
यदि समीकरण के बांये पक्ष में कोई अकेला गुणनखंड 0 के बराबर हो, तो सम्पूर्ण व्यंजक 0 के बराबर होगा.
e-3x=0
3x-2=0
चरण 2.2.4
e-3x को 0 के बराबर सेट करें और x के लिए हल करें.
चरण 2.2.4.1
e-3x को 0 के बराबर सेट करें.
e-3x=0
चरण 2.2.4.2
x के लिए e-3x=0 हल करें.
चरण 2.2.4.2.1
घातांक से चर को हटाने के लिए समीकरण के दोनों पक्षों का प्राकृतिक लघुगणक लें.
ln(e-3x)=ln(0)
चरण 2.2.4.2.2
समीकरण हल नहीं किया जा सकता क्योंकि ln(0) अपरिभाषित है.
अपरिभाषित
चरण 2.2.4.2.3
e-3x=0 का कोई हल नहीं है
कोई हल नहीं
कोई हल नहीं
कोई हल नहीं
चरण 2.2.5
3x-2 को 0 के बराबर सेट करें और x के लिए हल करें.
चरण 2.2.5.1
3x-2 को 0 के बराबर सेट करें.
3x-2=0
चरण 2.2.5.2
x के लिए 3x-2=0 हल करें.
चरण 2.2.5.2.1
समीकरण के दोनों पक्षों में 2 जोड़ें.
3x=2
चरण 2.2.5.2.2
3x=2 के प्रत्येक पद को 3 से भाग दें और सरल करें.
चरण 2.2.5.2.2.1
3x=2 के प्रत्येक पद को 3 से विभाजित करें.
3x3=23
चरण 2.2.5.2.2.2
बाईं ओर को सरल बनाएंं.
चरण 2.2.5.2.2.2.1
3 का उभयनिष्ठ गुणनखंड रद्द करें.
चरण 2.2.5.2.2.2.1.1
उभयनिष्ठ गुणनखंड रद्द करें.
3x3=23
चरण 2.2.5.2.2.2.1.2
x को 1 से विभाजित करें.
x=23
x=23
x=23
x=23
x=23
x=23
चरण 2.2.6
अंतिम हल वो सभी मान हैं जो 3e-3x(3x-2)=0 को सिद्ध करते हैं.
x=23
x=23
x=23
चरण 3
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:
(-∞,∞)
सेट-बिल्डर संकेतन:
{x|x∈ℝ}
चरण 4
x-मानों के आसपास अंतराल करें जहां दूसरा व्युत्पन्न शून्य या अपरिभाषित हो.
(-∞,23)∪(23,∞)
चरण 5
चरण 5.1
व्यंजक में चर x को 0 से बदलें.
f′′(0)=9(0)⋅e-3⋅0-6e-3⋅0
चरण 5.2
परिणाम को सरल बनाएंं.
चरण 5.2.1
प्रत्येक पद को सरल करें.
चरण 5.2.1.1
9 को 0 से गुणा करें.
f′′(0)=0⋅e-3⋅0-6e-3⋅0
चरण 5.2.1.2
-3 को 0 से गुणा करें.
f′′(0)=0⋅e0-6e-3⋅0
चरण 5.2.1.3
0 तक बढ़ाई गई कोई भी चीज़ 1 होती है.
f′′(0)=0⋅1-6e-3⋅0
चरण 5.2.1.4
0 को 1 से गुणा करें.
f′′(0)=0-6e-3⋅0
चरण 5.2.1.5
-3 को 0 से गुणा करें.
f′′(0)=0-6e0
चरण 5.2.1.6
0 तक बढ़ाई गई कोई भी चीज़ 1 होती है.
f′′(0)=0-6⋅1
चरण 5.2.1.7
-6 को 1 से गुणा करें.
f′′(0)=0-6
f′′(0)=0-6
चरण 5.2.2
0 में से 6 घटाएं.
f′′(0)=-6
चरण 5.2.3
अंतिम उत्तर -6 है.
-6
-6
चरण 5.3
अंतराल (-∞,23) पर ग्राफ अवतल नीचे है क्योंकि f′′(0) ऋणात्मक है.
(-∞,23) पर अवतल नीचे है क्योंकि f′′(x) ऋणात्मक है
(-∞,23) पर अवतल नीचे है क्योंकि f′′(x) ऋणात्मक है
चरण 6
चरण 6.1
व्यंजक में चर x को 3 से बदलें.
f′′(3)=9(3)⋅e-3⋅3-6e-3⋅3
चरण 6.2
परिणाम को सरल बनाएंं.
चरण 6.2.1
प्रत्येक पद को सरल करें.
चरण 6.2.1.1
9 को 3 से गुणा करें.
f′′(3)=27⋅e-3⋅3-6e-3⋅3
चरण 6.2.1.2
-3 को 3 से गुणा करें.
f′′(3)=27⋅e-9-6e-3⋅3
चरण 6.2.1.3
ऋणात्मक घातांक नियम b-n=1bn का प्रयोग करके व्यंजक को फिर से लिखें.
f′′(3)=27⋅1e9-6e-3⋅3
चरण 6.2.1.4
27 और 1e9 को मिलाएं.
f′′(3)=27e9-6e-3⋅3
चरण 6.2.1.5
-3 को 3 से गुणा करें.
f′′(3)=27e9-6e-9
चरण 6.2.1.6
ऋणात्मक घातांक नियम b-n=1bn का प्रयोग करके व्यंजक को फिर से लिखें.
f′′(3)=27e9-61e9
चरण 6.2.1.7
-6 और 1e9 को मिलाएं.
f′′(3)=27e9+-6e9
चरण 6.2.1.8
भिन्न के सामने ऋणात्मक ले जाएँ.
f′′(3)=27e9-6e9
f′′(3)=27e9-6e9
चरण 6.2.2
न्यूमेरेटरों को जोड़ें.
चरण 6.2.2.1
सामान्य भाजक पर न्यूमेरेटरों को जोड़ें.
f′′(3)=27-6e9
चरण 6.2.2.2
27 में से 6 घटाएं.
f′′(3)=21e9
f′′(3)=21e9
चरण 6.2.3
अंतिम उत्तर 21e9 है.
21e9
21e9
चरण 6.3
अंतराल (23,∞) पर ग्राफ अवतल ऊपर है क्योंकि f′′(3) धनात्मक है.
(23,∞) को अवतल ऊपर है क्योंकि f′′(x) धनात्मक है
(23,∞) 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.
(-∞,23) पर अवतल नीचे है क्योंकि f′′(x) ऋणात्मक है
(23,∞) को अवतल ऊपर है क्योंकि f′′(x) धनात्मक है
चरण 8