Kalkulus Contoh

$g (x) = - x^{4} + 3 x$

Langkah 1

Tentukan turunan pertama dari fungsi.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.1

Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari $- x^{4} + 3 x$ terhadap $x$ adalah $\frac{d}{d x} [- x^{4}] + \frac{d}{d x} [3 x]$ .

$\frac{d}{d x} [- x^{4}] + \frac{d}{d x} [3 x]$

Langkah 1.2

Evaluasi $\frac{d}{d x} [- x^{4}]$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.2.1

Karena $- 1$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $- x^{4}$ terhadap $x$ adalah $- \frac{d}{d x} [x^{4}]$ .

$- \frac{d}{d x} [x^{4}] + \frac{d}{d x} [3 x]$

Langkah 1.2.2

Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ adalah $n x^{n - 1}$ di mana $n = 4$ .

$- (4 x^{3}) + \frac{d}{d x} [3 x]$

Langkah 1.2.3

Kalikan $4$ dengan $- 1$ .

$- 4 x^{3} + \frac{d}{d x} [3 x]$

Langkah 1.3

Evaluasi $\frac{d}{d x} [3 x]$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.3.1

Karena $3$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $3 x$ terhadap $x$ adalah $3 \frac{d}{d x} [x]$ .

$- 4 x^{3} + 3 \frac{d}{d x} [x]$

Langkah 1.3.2

Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ adalah $n x^{n - 1}$ di mana $n = 1$ .

$- 4 x^{3} + 3 \cdot 1$

Langkah 1.3.3

Kalikan $3$ dengan $1$ .

$- 4 x^{3} + 3$

Langkah 2

Tentukan turunan kedua dari fungsi.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1

Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari $- 4 x^{3} + 3$ terhadap $x$ adalah $\frac{d}{d x} [- 4 x^{3}] + \frac{d}{d x} [3]$ .

$g'' (x) = \frac{d}{d x} (- 4 x^{3}) + \frac{d}{d x} (3)$

Langkah 2.2

Evaluasi $\frac{d}{d x} [- 4 x^{3}]$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.2.1

Karena $- 4$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $- 4 x^{3}$ terhadap $x$ adalah $- 4 \frac{d}{d x} [x^{3}]$ .

$g'' (x) = - 4 \frac{d}{d x} x^{3} + \frac{d}{d x} (3)$

Langkah 2.2.2

Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ adalah $n x^{n - 1}$ di mana $n = 3$ .

$g'' (x) = - 4 (3 x^{2}) + \frac{d}{d x} (3)$

Langkah 2.2.3

Kalikan $3$ dengan $- 4$ .

$g'' (x) = - 12 x^{2} + \frac{d}{d x} (3)$

Langkah 2.3

Diferensialkan menggunakan Aturan Konstanta.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.3.1

Karena $3$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $3$ terhadap $x$ adalah $0$ .

$g'' (x) = - 12 x^{2} + 0$

Langkah 2.3.2

Tambahkan $- 12 x^{2}$ dan $0$ .

$g'' (x) = - 12 x^{2}$

Langkah 3

Untuk menentukan nilai maksimum dan minimum lokal dari fungsi, atur turunannya agar sama dengan $0$ , lalu selesaikan.

$- 4 x^{3} + 3 = 0$

Langkah 4

Tentukan turunan pertamanya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.1

Tentukan turunan pertamanya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.1.1

Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari $- x^{4} + 3 x$ terhadap $x$ adalah $\frac{d}{d x} [- x^{4}] + \frac{d}{d x} [3 x]$ .

$\frac{d}{d x} [- x^{4}] + \frac{d}{d x} [3 x]$

Langkah 4.1.2

Evaluasi $\frac{d}{d x} [- x^{4}]$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.1.2.1

Karena $- 1$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $- x^{4}$ terhadap $x$ adalah $- \frac{d}{d x} [x^{4}]$ .

$- \frac{d}{d x} [x^{4}] + \frac{d}{d x} [3 x]$

Langkah 4.1.2.2

Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ adalah $n x^{n - 1}$ di mana $n = 4$ .

$- (4 x^{3}) + \frac{d}{d x} [3 x]$

Langkah 4.1.2.3

Kalikan $4$ dengan $- 1$ .

$- 4 x^{3} + \frac{d}{d x} [3 x]$

Langkah 4.1.3

Evaluasi $\frac{d}{d x} [3 x]$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.1.3.1

Karena $3$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $3 x$ terhadap $x$ adalah $3 \frac{d}{d x} [x]$ .

$- 4 x^{3} + 3 \frac{d}{d x} [x]$

Langkah 4.1.3.2

Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ adalah $n x^{n - 1}$ di mana $n = 1$ .

$- 4 x^{3} + 3 \cdot 1$

Langkah 4.1.3.3

Kalikan $3$ dengan $1$ .

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

Langkah 4.2

Turunan pertama dari $g (x)$ terhadap $x$ adalah $- 4 x^{3} + 3$ .

$- 4 x^{3} + 3$

Langkah 5

Buat turunan pertamanya agar sama dengan $0$ dan selesaikan persamaan $- 4 x^{3} + 3 = 0$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.1

Buat turunan pertamanya agar sama dengan $0$ .

$- 4 x^{3} + 3 = 0$

Langkah 5.2

Kurangkan $3$ dari kedua sisi persamaan tersebut.

$- 4 x^{3} = - 3$

Langkah 5.3

Bagi setiap suku pada $- 4 x^{3} = - 3$ dengan $- 4$ dan sederhanakan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.3.1

Bagilah setiap suku di $- 4 x^{3} = - 3$ dengan $- 4$ .

$\frac{- 4 x^{3}}{- 4} = \frac{- 3}{- 4}$

Langkah 5.3.2

Sederhanakan sisi kirinya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.3.2.1

Batalkan faktor persekutuan dari $- 4$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.3.2.1.1

Batalkan faktor persekutuan.

$\frac{- 4 x^{3}}{- 4} = \frac{- 3}{- 4}$

Langkah 5.3.2.1.2

Bagilah $x^{3}$ dengan $1$ .

$x^{3} = \frac{- 3}{- 4}$

Langkah 5.3.3

Sederhanakan sisi kanannya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.3.3.1

Membagi dua nilai negatif menghasilkan nilai positif.

$x^{3} = \frac{3}{4}$

Langkah 5.4

Ambil akar yang ditentukan dari kedua sisi persamaan untuk menghilangkan eksponen di sisi kiri.

$x = \sqrt[3]{\frac{3}{4}}$

Langkah 5.5

Sederhanakan $\sqrt[3]{\frac{3}{4}}$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.5.1

Tulis kembali $\sqrt[3]{\frac{3}{4}}$ sebagai $\frac{\sqrt[3]{3}}{\sqrt[3]{4}}$ .

$x = \frac{\sqrt[3]{3}}{\sqrt[3]{4}}$

Langkah 5.5.2

Kalikan $\frac{\sqrt[3]{3}}{\sqrt[3]{4}}$ dengan $\frac{{\sqrt[3]{4}}^{2}}{{\sqrt[3]{4}}^{2}}$ .

$x = \frac{\sqrt[3]{3}}{\sqrt[3]{4}} \cdot \frac{{\sqrt[3]{4}}^{2}}{{\sqrt[3]{4}}^{2}}$

Langkah 5.5.3

Gabungkan dan sederhanakan penyebutnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.5.3.1

Kalikan $\frac{\sqrt[3]{3}}{\sqrt[3]{4}}$ dengan $\frac{{\sqrt[3]{4}}^{2}}{{\sqrt[3]{4}}^{2}}$ .

$x = \frac{\sqrt[3]{3} {\sqrt[3]{4}}^{2}}{\sqrt[3]{4} {\sqrt[3]{4}}^{2}}$

Langkah 5.5.3.2

Naikkan $\sqrt[3]{4}$ menjadi pangkat $1$ .

$x = \frac{\sqrt[3]{3} {\sqrt[3]{4}}^{2}}{{\sqrt[3]{4}}^{1} {\sqrt[3]{4}}^{2}}$

Langkah 5.5.3.3

Gunakan kaidah pangkat $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ untuk menggabungkan pangkat.

$x = \frac{\sqrt[3]{3} {\sqrt[3]{4}}^{2}}{{\sqrt[3]{4}}^{1 + 2}}$

Langkah 5.5.3.4

Tambahkan $1$ dan $2$ .

$x = \frac{\sqrt[3]{3} {\sqrt[3]{4}}^{2}}{{\sqrt[3]{4}}^{3}}$

Langkah 5.5.3.5

Tulis kembali ${\sqrt[3]{4}}^{3}$ sebagai $4$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.5.3.5.1

Gunakan $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ untuk menuliskan kembali $\sqrt[3]{4}$ sebagai $4^{\frac{1}{3}}$ .

$x = \frac{\sqrt[3]{3} {\sqrt[3]{4}}^{2}}{{(4^{\frac{1}{3}})}^{3}}$

Langkah 5.5.3.5.2

Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$x = \frac{\sqrt[3]{3} {\sqrt[3]{4}}^{2}}{4^{\frac{1}{3} \cdot 3}}$

Langkah 5.5.3.5.3

Gabungkan $\frac{1}{3}$ dan $3$ .

$x = \frac{\sqrt[3]{3} {\sqrt[3]{4}}^{2}}{4^{\frac{3}{3}}}$

Langkah 5.5.3.5.4

Batalkan faktor persekutuan dari $3$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.5.3.5.4.1

Batalkan faktor persekutuan.

$x = \frac{\sqrt[3]{3} {\sqrt[3]{4}}^{2}}{4^{\frac{3}{3}}}$

Langkah 5.5.3.5.4.2

Tulis kembali pernyataannya.

$x = \frac{\sqrt[3]{3} {\sqrt[3]{4}}^{2}}{4^{1}}$

Langkah 5.5.3.5.5

Evaluasi eksponennya.

$x = \frac{\sqrt[3]{3} {\sqrt[3]{4}}^{2}}{4}$

Langkah 5.5.4

Sederhanakan pembilangnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.5.4.1

Tulis kembali ${\sqrt[3]{4}}^{2}$ sebagai $\sqrt[3]{4^{2}}$ .

$x = \frac{\sqrt[3]{3} \sqrt[3]{4^{2}}}{4}$

Langkah 5.5.4.2

Naikkan $4$ menjadi pangkat $2$ .

$x = \frac{\sqrt[3]{3} \sqrt[3]{16}}{4}$

Langkah 5.5.4.3

Tulis kembali $16$ sebagai $2^{3} \cdot 2$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.5.4.3.1

Faktorkan $8$ dari $16$ .

$x = \frac{\sqrt[3]{3} \sqrt[3]{8 (2)}}{4}$

Langkah 5.5.4.3.2

Tulis kembali $8$ sebagai $2^{3}$ .

$x = \frac{\sqrt[3]{3} \sqrt[3]{2^{3} \cdot 2}}{4}$

Langkah 5.5.4.4

Mengeluarkan suku-suku dari bawah akar.

$x = \frac{\sqrt[3]{3} \cdot 2 \sqrt[3]{2}}{4}$

Langkah 5.5.4.5

Gabungkan eksponen.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.5.4.5.1

Gabungkan menggunakan kaidah hasil kali untuk akar.

$x = \frac{2 \sqrt[3]{3 \cdot 2}}{4}$

Langkah 5.5.4.5.2

Kalikan $3$ dengan $2$ .

$x = \frac{2 \sqrt[3]{6}}{4}$

Langkah 5.5.5

Hapus faktor persekutuan dari $2$ dan $4$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.5.5.1

Faktorkan $2$ dari $2 \sqrt[3]{6}$ .

$x = \frac{2 (\sqrt[3]{6})}{4}$

Langkah 5.5.5.2

Batalkan faktor persekutuan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.5.5.2.1

Faktorkan $2$ dari $4$ .

$x = \frac{2 \sqrt[3]{6}}{2 \cdot 2}$

Langkah 5.5.5.2.2

Batalkan faktor persekutuan.

$x = \frac{2 \sqrt[3]{6}}{2 \cdot 2}$

Langkah 5.5.5.2.3

Tulis kembali pernyataannya.

$x = \frac{\sqrt[3]{6}}{2}$

Langkah 6

Tentukan nilai saat turunannya tidak terdefinisi.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 6.1

Domain dari pernyataan adalah semua bilangan riil, kecuali di mana pernyataannya tidak terdefinisi. Dalam hal ini, tidak ada bilangan riil yang membuat pernyataannya tidak terdefinisi.

Langkah 7

Titik kritis untuk dievaluasi.

$x = \frac{\sqrt[3]{6}}{2}$

Langkah 8

Evaluasi turunan kedua pada $x = \frac{\sqrt[3]{6}}{2}$ . Jika turunan keduanya positif, maka minimum lokal. Jika negatif, maka maksimum lokal.

$- 12 {(\frac{\sqrt[3]{6}}{2})}^{2}$

Langkah 9

Evaluasi turunan keduanya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 9.1

Terapkan kaidah hasil kali ke $\frac{\sqrt[3]{6}}{2}$ .

$- 12 \frac{{\sqrt[3]{6}}^{2}}{2^{2}}$

Langkah 9.2

Sederhanakan pembilangnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 9.2.1

Tulis kembali ${\sqrt[3]{6}}^{2}$ sebagai $\sqrt[3]{6^{2}}$ .

$- 12 \frac{\sqrt[3]{6^{2}}}{2^{2}}$

Langkah 9.2.2

Naikkan $6$ menjadi pangkat $2$ .

$- 12 \frac{\sqrt[3]{36}}{2^{2}}$

Langkah 9.3

Kurangi pernyataan tersebut dengan menghapus faktor persekutuan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 9.3.1

Naikkan $2$ menjadi pangkat $2$ .

$- 12 \frac{\sqrt[3]{36}}{4}$

Langkah 9.3.2

Batalkan faktor persekutuan dari $4$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 9.3.2.1

Faktorkan $4$ dari $- 12$ .

$4 (- 3) \frac{\sqrt[3]{36}}{4}$

Langkah 9.3.2.2

Batalkan faktor persekutuan.

$4 \cdot - 3 \frac{\sqrt[3]{36}}{4}$

Langkah 9.3.2.3

Tulis kembali pernyataannya.

$- 3 \sqrt[3]{36}$

Langkah 10

$x = \frac{\sqrt[3]{6}}{2}$ adalah maksimum lokal karena nilai dari turunan keduanya negatif. Ini disebut sebagai uji turunan kedua.

$x = \frac{\sqrt[3]{6}}{2}$ adalah maksimum lokal

Langkah 11

Tentukan nilai y ketika $x = \frac{\sqrt[3]{6}}{2}$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 11.1

Ganti variabel $x$ dengan $\frac{\sqrt[3]{6}}{2}$ pada pernyataan tersebut.

$g (\frac{\sqrt[3]{6}}{2}) = - {(\frac{\sqrt[3]{6}}{2})}^{4} + 3 (\frac{\sqrt[3]{6}}{2})$

Langkah 11.2

Sederhanakan hasilnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 11.2.1

Sederhanakan setiap suku.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 11.2.1.1

Terapkan kaidah hasil kali ke $\frac{\sqrt[3]{6}}{2}$ .

$g (\frac{\sqrt[3]{6}}{2}) = - \frac{{\sqrt[3]{6}}^{4}}{2^{4}} + 3 (\frac{\sqrt[3]{6}}{2})$

Langkah 11.2.1.2

Sederhanakan pembilangnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 11.2.1.2.1

Tulis kembali ${\sqrt[3]{6}}^{4}$ sebagai $\sqrt[3]{6^{4}}$ .

$g (\frac{\sqrt[3]{6}}{2}) = - \frac{\sqrt[3]{6^{4}}}{2^{4}} + 3 (\frac{\sqrt[3]{6}}{2})$

Langkah 11.2.1.2.2

Naikkan $6$ menjadi pangkat $4$ .

$g (\frac{\sqrt[3]{6}}{2}) = - \frac{\sqrt[3]{1296}}{2^{4}} + 3 (\frac{\sqrt[3]{6}}{2})$

Langkah 11.2.1.2.3

Tulis kembali $1296$ sebagai $6^{3} \cdot 6$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 11.2.1.2.3.1

Faktorkan $216$ dari $1296$ .

$g (\frac{\sqrt[3]{6}}{2}) = - \frac{\sqrt[3]{216 (6)}}{2^{4}} + 3 (\frac{\sqrt[3]{6}}{2})$

Langkah 11.2.1.2.3.2

Tulis kembali $216$ sebagai $6^{3}$ .

$g (\frac{\sqrt[3]{6}}{2}) = - \frac{\sqrt[3]{6^{3} \cdot 6}}{2^{4}} + 3 (\frac{\sqrt[3]{6}}{2})$

Langkah 11.2.1.2.4

Mengeluarkan suku-suku dari bawah akar.

$g (\frac{\sqrt[3]{6}}{2}) = - \frac{6 \sqrt[3]{6}}{2^{4}} + 3 (\frac{\sqrt[3]{6}}{2})$

Langkah 11.2.1.3

Naikkan $2$ menjadi pangkat $4$ .

$g (\frac{\sqrt[3]{6}}{2}) = - \frac{6 \sqrt[3]{6}}{16} + 3 (\frac{\sqrt[3]{6}}{2})$

Langkah 11.2.1.4

Hapus faktor persekutuan dari $6$ dan $16$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 11.2.1.4.1

Faktorkan $2$ dari $6 \sqrt[3]{6}$ .

$g (\frac{\sqrt[3]{6}}{2}) = - \frac{2 (3 \sqrt[3]{6})}{16} + 3 (\frac{\sqrt[3]{6}}{2})$

Langkah 11.2.1.4.2

Batalkan faktor persekutuan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 11.2.1.4.2.1

Faktorkan $2$ dari $16$ .

$g (\frac{\sqrt[3]{6}}{2}) = - \frac{2 (3 \sqrt[3]{6})}{2 (8)} + 3 (\frac{\sqrt[3]{6}}{2})$

Langkah 11.2.1.4.2.2

Batalkan faktor persekutuan.

$g (\frac{\sqrt[3]{6}}{2}) = - \frac{2 (3 \sqrt[3]{6})}{2 \cdot 8} + 3 (\frac{\sqrt[3]{6}}{2})$

Langkah 11.2.1.4.2.3

Tulis kembali pernyataannya.

$g (\frac{\sqrt[3]{6}}{2}) = - \frac{3 \sqrt[3]{6}}{8} + 3 (\frac{\sqrt[3]{6}}{2})$

Langkah 11.2.1.5

Gabungkan $3$ dan $\frac{\sqrt[3]{6}}{2}$ .

$g (\frac{\sqrt[3]{6}}{2}) = - \frac{3 \sqrt[3]{6}}{8} + \frac{3 \sqrt[3]{6}}{2}$

Langkah 11.2.2

Untuk menuliskan $\frac{3 \sqrt[3]{6}}{2}$ sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan $\frac{4}{4}$ .

$g (\frac{\sqrt[3]{6}}{2}) = - \frac{3 \sqrt[3]{6}}{8} + \frac{3 \sqrt[3]{6}}{2} \cdot \frac{4}{4}$

Langkah 11.2.3

Tulis setiap pernyataan menggunakan penyebut umum dari $8$ , dengan mengalikan masing-masing pembilang dan penyebut dengan faktor dari $1$ yang sesuai.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 11.2.3.1

Kalikan $\frac{3 \sqrt[3]{6}}{2}$ dengan $\frac{4}{4}$ .

$g (\frac{\sqrt[3]{6}}{2}) = - \frac{3 \sqrt[3]{6}}{8} + \frac{3 \sqrt[3]{6} \cdot 4}{2 \cdot 4}$

Langkah 11.2.3.2

Kalikan $2$ dengan $4$ .

$g (\frac{\sqrt[3]{6}}{2}) = - \frac{3 \sqrt[3]{6}}{8} + \frac{3 \sqrt[3]{6} \cdot 4}{8}$

Langkah 11.2.4

Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.

$g (\frac{\sqrt[3]{6}}{2}) = \frac{- 3 \sqrt[3]{6} + 3 \sqrt[3]{6} \cdot 4}{8}$

Langkah 11.2.5

Sederhanakan pembilangnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 11.2.5.1

Kalikan $4$ dengan $3$ .

$g (\frac{\sqrt[3]{6}}{2}) = \frac{- 3 \sqrt[3]{6} + 12 \sqrt[3]{6}}{8}$

Langkah 11.2.5.2

Tambahkan $- 3 \sqrt[3]{6}$ dan $12 \sqrt[3]{6}$ .

$g (\frac{\sqrt[3]{6}}{2}) = \frac{9 \sqrt[3]{6}}{8}$

Langkah 11.2.6

Jawaban akhirnya adalah $\frac{9 \sqrt[3]{6}}{8}$ .

$y = \frac{9 \sqrt[3]{6}}{8}$

Langkah 12

Ini adalah ekstrem lokal untuk $g (x) = - x^{4} + 3 x$ .

$(\frac{\sqrt[3]{6}}{2}, \frac{9 \sqrt[3]{6}}{8})$ adalah maksimum lokal

Langkah 13