Masukkan soal...
Kalkulus Contoh
e1-20x+5x2e1−20x+5x2
Langkah 1
Tulis e1-20x+5x2e1−20x+5x2 sebagai fungsi.
f(x)=e1-20x+5x2f(x)=e1−20x+5x2
Langkah 2
Langkah 2.1
Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa ddx[f(g(x))]ddx[f(g(x))] adalah f′(g(x))g′(x) di mana f(x)=ex dan g(x)=1-20x+5x2.
Langkah 2.1.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur u sebagai 1-20x+5x2.
ddu[eu]ddx[1-20x+5x2]
Langkah 2.1.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa ddu[au] adalah auln(a) di mana a=e.
euddx[1-20x+5x2]
Langkah 2.1.3
Ganti semua kemunculan u dengan 1-20x+5x2.
e1-20x+5x2ddx[1-20x+5x2]
e1-20x+5x2ddx[1-20x+5x2]
Langkah 2.2
Diferensialkan.
Langkah 2.2.1
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari 1-20x+5x2 terhadap x adalah ddx[1]+ddx[-20x]+ddx[5x2].
e1-20x+5x2(ddx[1]+ddx[-20x]+ddx[5x2])
Langkah 2.2.2
Karena 1 konstan terhadap x, turunan dari 1 terhadap x adalah 0.
e1-20x+5x2(0+ddx[-20x]+ddx[5x2])
Langkah 2.2.3
Tambahkan 0 dan ddx[-20x].
e1-20x+5x2(ddx[-20x]+ddx[5x2])
Langkah 2.2.4
Karena -20 konstan terhadap x, turunan dari -20x terhadap x adalah -20ddx[x].
e1-20x+5x2(-20ddx[x]+ddx[5x2])
Langkah 2.2.5
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa ddx[xn] adalah nxn-1 di mana n=1.
e1-20x+5x2(-20⋅1+ddx[5x2])
Langkah 2.2.6
Kalikan -20 dengan 1.
e1-20x+5x2(-20+ddx[5x2])
Langkah 2.2.7
Karena 5 konstan terhadap x, turunan dari 5x2 terhadap x adalah 5ddx[x2].
e1-20x+5x2(-20+5ddx[x2])
Langkah 2.2.8
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa ddx[xn] adalah nxn-1 di mana n=2.
e1-20x+5x2(-20+5(2x))
Langkah 2.2.9
Kalikan 2 dengan 5.
e1-20x+5x2(-20+10x)
e1-20x+5x2(-20+10x)
e1-20x+5x2(-20+10x)
Langkah 3
Langkah 3.1
Diferensialkan menggunakan Kaidah Hasil Kali yang menyatakan bahwa ddx[f(x)g(x)] adalah f(x)ddx[g(x)]+g(x)ddx[f(x)] di mana f(x)=e1-20x+5x2 dan g(x)=-20+10x.
f′′(x)=e1-20x+5x2ddx(-20+10x)+(-20+10x)ddx(e1-20x+5x2)
Langkah 3.2
Diferensialkan.
Langkah 3.2.1
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari -20+10x terhadap x adalah ddx[-20]+ddx[10x].
f′′(x)=e1-20x+5x2(ddx(-20)+ddx(10x))+(-20+10x)ddx(e1-20x+5x2)
Langkah 3.2.2
Karena -20 konstan terhadap x, turunan dari -20 terhadap x adalah 0.
f′′(x)=e1-20x+5x2(0+ddx(10x))+(-20+10x)ddx(e1-20x+5x2)
Langkah 3.2.3
Tambahkan 0 dan ddx[10x].
f′′(x)=e1-20x+5x2ddx(10x)+(-20+10x)ddx(e1-20x+5x2)
Langkah 3.2.4
Karena 10 konstan terhadap x, turunan dari 10x terhadap x adalah 10ddx[x].
f′′(x)=e1-20x+5x2(10ddx(x))+(-20+10x)ddx(e1-20x+5x2)
Langkah 3.2.5
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa ddx[xn] adalah nxn-1 di mana n=1.
f′′(x)=e1-20x+5x2(10⋅1)+(-20+10x)ddx(e1-20x+5x2)
Langkah 3.2.6
Sederhanakan pernyataannya.
Langkah 3.2.6.1
Kalikan 10 dengan 1.
f′′(x)=e1-20x+5x2⋅10+(-20+10x)ddx(e1-20x+5x2)
Langkah 3.2.6.2
Pindahkan 10 ke sebelah kiri e1-20x+5x2.
f′′(x)=10⋅e1-20x+5x2+(-20+10x)ddx(e1-20x+5x2)
f′′(x)=10⋅e1-20x+5x2+(-20+10x)ddx(e1-20x+5x2)
f′′(x)=10⋅e1-20x+5x2+(-20+10x)ddx(e1-20x+5x2)
Langkah 3.3
Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa ddx[f(g(x))] adalah f′(g(x))g′(x) di mana f(x)=ex dan g(x)=1-20x+5x2.
Langkah 3.3.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur u sebagai 1-20x+5x2.
f′′(x)=10e1-20x+5x2+(-20+10x)(ddu(eu)ddx(1-20x+5x2))
Langkah 3.3.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa ddu[au] adalah auln(a) di mana a=e.
f′′(x)=10e1-20x+5x2+(-20+10x)(euddx(1-20x+5x2))
Langkah 3.3.3
Ganti semua kemunculan u dengan 1-20x+5x2.
f′′(x)=10e1-20x+5x2+(-20+10x)(e1-20x+5x2ddx(1-20x+5x2))
f′′(x)=10e1-20x+5x2+(-20+10x)(e1-20x+5x2ddx(1-20x+5x2))
Langkah 3.4
Diferensialkan.
Langkah 3.4.1
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari 1-20x+5x2 terhadap x adalah ddx[1]+ddx[-20x]+ddx[5x2].
f′′(x)=10e1-20x+5x2+(-20+10x)e1-20x+5x2(ddx(1)+ddx(-20x)+ddx(5x2))
Langkah 3.4.2
Karena 1 konstan terhadap x, turunan dari 1 terhadap x adalah 0.
f′′(x)=10e1-20x+5x2+(-20+10x)e1-20x+5x2(0+ddx(-20x)+ddx(5x2))
Langkah 3.4.3
Tambahkan 0 dan ddx[-20x].
f′′(x)=10e1-20x+5x2+(-20+10x)e1-20x+5x2(ddx(-20x)+ddx(5x2))
Langkah 3.4.4
Karena -20 konstan terhadap x, turunan dari -20x terhadap x adalah -20ddx[x].
f′′(x)=10e1-20x+5x2+(-20+10x)e1-20x+5x2(-20ddxx+ddx(5x2))
Langkah 3.4.5
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa ddx[xn] adalah nxn-1 di mana n=1.
f′′(x)=10e1-20x+5x2+(-20+10x)e1-20x+5x2(-20⋅1+ddx(5x2))
Langkah 3.4.6
Kalikan -20 dengan 1.
f′′(x)=10e1-20x+5x2+(-20+10x)e1-20x+5x2(-20+ddx(5x2))
Langkah 3.4.7
Karena 5 konstan terhadap x, turunan dari 5x2 terhadap x adalah 5ddx[x2].
f′′(x)=10e1-20x+5x2+(-20+10x)e1-20x+5x2(-20+5ddx(x2))
Langkah 3.4.8
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa ddx[xn] adalah nxn-1 di mana n=2.
f′′(x)=10e1-20x+5x2+(-20+10x)e1-20x+5x2(-20+5(2x))
Langkah 3.4.9
Kalikan 2 dengan 5.
f′′(x)=10e1-20x+5x2+(-20+10x)e1-20x+5x2(-20+10x)
f′′(x)=10e1-20x+5x2+(-20+10x)e1-20x+5x2(-20+10x)
Langkah 3.5
Naikkan -20+10x menjadi pangkat 1.
f′′(x)=10e1-20x+5x2+(-20+10x)(-20+10x)e1-20x+5x2
Langkah 3.6
Naikkan -20+10x menjadi pangkat 1.
f′′(x)=10e1-20x+5x2+(-20+10x)(-20+10x)e1-20x+5x2
Langkah 3.7
Gunakan kaidah pangkat aman=am+n untuk menggabungkan pangkat.
f′′(x)=10e1-20x+5x2+(-20+10x)1+1e1-20x+5x2
Langkah 3.8
Tambahkan 1 dan 1.
f′′(x)=10e1-20x+5x2+(-20+10x)2e1-20x+5x2
Langkah 3.9
Susun kembali suku-suku.
f′′(x)=e1-20x+5x2(-20+10x)2+10e1-20x+5x2
f′′(x)=e1-20x+5x2(-20+10x)2+10e1-20x+5x2
Langkah 4
Untuk menentukan nilai maksimum dan minimum lokal dari fungsi, atur turunannya agar sama dengan 0, lalu selesaikan.
e1-20x+5x2(-20+10x)=0
Langkah 5
Langkah 5.1
Tentukan turunan pertamanya.
Langkah 5.1.1
Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa ddx[f(g(x))] adalah f′(g(x))g′(x) di mana f(x)=ex dan g(x)=1-20x+5x2.
Langkah 5.1.1.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur u sebagai 1-20x+5x2.
ddu[eu]ddx[1-20x+5x2]
Langkah 5.1.1.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa ddu[au] adalah auln(a) di mana a=e.
euddx[1-20x+5x2]
Langkah 5.1.1.3
Ganti semua kemunculan u dengan 1-20x+5x2.
e1-20x+5x2ddx[1-20x+5x2]
e1-20x+5x2ddx[1-20x+5x2]
Langkah 5.1.2
Diferensialkan.
Langkah 5.1.2.1
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari 1-20x+5x2 terhadap x adalah ddx[1]+ddx[-20x]+ddx[5x2].
e1-20x+5x2(ddx[1]+ddx[-20x]+ddx[5x2])
Langkah 5.1.2.2
Karena 1 konstan terhadap x, turunan dari 1 terhadap x adalah 0.
e1-20x+5x2(0+ddx[-20x]+ddx[5x2])
Langkah 5.1.2.3
Tambahkan 0 dan ddx[-20x].
e1-20x+5x2(ddx[-20x]+ddx[5x2])
Langkah 5.1.2.4
Karena -20 konstan terhadap x, turunan dari -20x terhadap x adalah -20ddx[x].
e1-20x+5x2(-20ddx[x]+ddx[5x2])
Langkah 5.1.2.5
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa ddx[xn] adalah nxn-1 di mana n=1.
e1-20x+5x2(-20⋅1+ddx[5x2])
Langkah 5.1.2.6
Kalikan -20 dengan 1.
e1-20x+5x2(-20+ddx[5x2])
Langkah 5.1.2.7
Karena 5 konstan terhadap x, turunan dari 5x2 terhadap x adalah 5ddx[x2].
e1-20x+5x2(-20+5ddx[x2])
Langkah 5.1.2.8
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa ddx[xn] adalah nxn-1 di mana n=2.
e1-20x+5x2(-20+5(2x))
Langkah 5.1.2.9
Kalikan 2 dengan 5.
f′(x)=e1-20x+5x2(-20+10x)
f′(x)=e1-20x+5x2(-20+10x)
f′(x)=e1-20x+5x2(-20+10x)
Langkah 5.2
Turunan pertama dari f(x) terhadap x adalah e1-20x+5x2(-20+10x).
e1-20x+5x2(-20+10x)
e1-20x+5x2(-20+10x)
Langkah 6
Langkah 6.1
Buat turunan pertamanya agar sama dengan 0.
e1-20x+5x2(-20+10x)=0
Langkah 6.2
Jika faktor individu di sisi kiri persamaan sama dengan 0, seluruh pernyataan akan menjadi sama dengan 0.
e1-20x+5x2=0
-20+10x=0
Langkah 6.3
Atur e1-20x+5x2 agar sama dengan 0 dan selesaikan x.
Langkah 6.3.1
Atur e1-20x+5x2 sama dengan 0.
e1-20x+5x2=0
Langkah 6.3.2
Selesaikan e1-20x+5x2=0 untuk x.
Langkah 6.3.2.1
Ambil logaritma alami dari kedua sisi persamaan untuk menghapus variabel dari eksponennya.
ln(e1-20x+5x2)=ln(0)
Langkah 6.3.2.2
Persamaannya tidak dapat diselesaikan karena ln(0) tidak terdefinisi.
Tidak terdefinisi
Langkah 6.3.2.3
Tidak ada penyelesaian untuk e1-20x+5x2=0
Tidak ada penyelesaian
Tidak ada penyelesaian
Tidak ada penyelesaian
Langkah 6.4
Atur -20+10x agar sama dengan 0 dan selesaikan x.
Langkah 6.4.1
Atur -20+10x sama dengan 0.
-20+10x=0
Langkah 6.4.2
Selesaikan -20+10x=0 untuk x.
Langkah 6.4.2.1
Tambahkan 20 ke kedua sisi persamaan.
10x=20
Langkah 6.4.2.2
Bagi setiap suku pada 10x=20 dengan 10 dan sederhanakan.
Langkah 6.4.2.2.1
Bagilah setiap suku di 10x=20 dengan 10.
10x10=2010
Langkah 6.4.2.2.2
Sederhanakan sisi kirinya.
Langkah 6.4.2.2.2.1
Batalkan faktor persekutuan dari 10.
Langkah 6.4.2.2.2.1.1
Batalkan faktor persekutuan.
10x10=2010
Langkah 6.4.2.2.2.1.2
Bagilah x dengan 1.
x=2010
x=2010
x=2010
Langkah 6.4.2.2.3
Sederhanakan sisi kanannya.
Langkah 6.4.2.2.3.1
Bagilah 20 dengan 10.
x=2
x=2
x=2
x=2
x=2
Langkah 6.5
Penyelesaian akhirnya adalah semua nilai yang membuat e1-20x+5x2(-20+10x)=0 benar.
x=2
x=2
Langkah 7
Langkah 7.1
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 8
Titik kritis untuk dievaluasi.
x=2
Langkah 9
Evaluasi turunan kedua pada x=2. Jika turunan keduanya positif, maka minimum lokal. Jika negatif, maka maksimum lokal.
e1-20⋅2+5(2)2(-20+10(2))2+10e1-20⋅2+5(2)2
Langkah 10
Langkah 10.1
Sederhanakan setiap suku.
Langkah 10.1.1
Sederhanakan setiap suku.
Langkah 10.1.1.1
Kalikan -20 dengan 2.
e1-40+5(2)2(-20+10(2))2+10e1-20⋅2+5(2)2
Langkah 10.1.1.2
Naikkan 2 menjadi pangkat 2.
e1-40+5⋅4(-20+10(2))2+10e1-20⋅2+5(2)2
Langkah 10.1.1.3
Kalikan 5 dengan 4.
e1-40+20(-20+10(2))2+10e1-20⋅2+5(2)2
e1-40+20(-20+10(2))2+10e1-20⋅2+5(2)2
Langkah 10.1.2
Kurangi 40 dengan 1.
e-39+20(-20+10(2))2+10e1-20⋅2+5(2)2
Langkah 10.1.3
Tambahkan -39 dan 20.
e-19(-20+10(2))2+10e1-20⋅2+5(2)2
Langkah 10.1.4
Tulis kembali pernyataannya menggunakan aturan eksponen negatif b-n=1bn.
1e19(-20+10(2))2+10e1-20⋅2+5(2)2
Langkah 10.1.5
Kalikan 10 dengan 2.
1e19(-20+20)2+10e1-20⋅2+5(2)2
Langkah 10.1.6
Tambahkan -20 dan 20.
1e19⋅02+10e1-20⋅2+5(2)2
Langkah 10.1.7
Menaikkan 0 ke sebarang pangkat positif menghasilkan 0.
1e19⋅0+10e1-20⋅2+5(2)2
Langkah 10.1.8
Kalikan 1e19 dengan 0.
0+10e1-20⋅2+5(2)2
Langkah 10.1.9
Sederhanakan setiap suku.
Langkah 10.1.9.1
Kalikan -20 dengan 2.
0+10e1-40+5(2)2
Langkah 10.1.9.2
Naikkan 2 menjadi pangkat 2.
0+10e1-40+5⋅4
Langkah 10.1.9.3
Kalikan 5 dengan 4.
0+10e1-40+20
0+10e1-40+20
Langkah 10.1.10
Kurangi 40 dengan 1.
0+10e-39+20
Langkah 10.1.11
Tambahkan -39 dan 20.
0+10e-19
Langkah 10.1.12
Tulis kembali pernyataannya menggunakan aturan eksponen negatif b-n=1bn.
0+101e19
Langkah 10.1.13
Gabungkan 10 dan 1e19.
0+10e19
0+10e19
Langkah 10.2
Tambahkan 0 dan 10e19.
10e19
10e19
Langkah 11
x=2 adalah minimum lokal karena nilai dari turunan keduanya positif. Ini disebut sebagai uji turunan kedua.
x=2 adalah minimum lokal
Langkah 12
Langkah 12.1
Ganti variabel x dengan 2 pada pernyataan tersebut.
f(2)=e1-20⋅2+5(2)2
Langkah 12.2
Sederhanakan hasilnya.
Langkah 12.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Langkah 12.2.1.1
Kalikan -20 dengan 2.
f(2)=e1-40+5(2)2
Langkah 12.2.1.2
Naikkan 2 menjadi pangkat 2.
f(2)=e1-40+5⋅4
Langkah 12.2.1.3
Kalikan 5 dengan 4.
f(2)=e1-40+20
f(2)=e1-40+20
Langkah 12.2.2
Sederhanakan dengan menambahkan dan mengurangkan.
Langkah 12.2.2.1
Kurangi 40 dengan 1.
f(2)=e-39+20
Langkah 12.2.2.2
Tambahkan -39 dan 20.
f(2)=e-19
f(2)=e-19
Langkah 12.2.3
Tulis kembali pernyataannya menggunakan aturan eksponen negatif b-n=1bn.
f(2)=1e19
Langkah 12.2.4
Jawaban akhirnya adalah 1e19.
y=1e19
y=1e19
y=1e19
Langkah 13
Ini adalah ekstrem lokal untuk f(x)=e1-20x+5x2.
(2,1e19) adalah minimum lokal
Langkah 14
