Kalkulus Contoh

Tentukan Maksimum dan Minimum Lokal f(x)=x^5 log alami dari x
Langkah 1
Tentukan turunan pertama dari fungsi.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 1.1
Diferensialkan menggunakan Kaidah Hasil Kali yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Langkah 1.2
Turunan dari terhadap adalah .
Langkah 1.3
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 1.3.1
Gabungkan dan .
Langkah 1.3.2
Hapus faktor persekutuan dari dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 1.3.2.1
Faktorkan dari .
Langkah 1.3.2.2
Batalkan faktor persekutuan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 1.3.2.2.1
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 1.3.2.2.2
Faktorkan dari .
Langkah 1.3.2.2.3
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 1.3.2.2.4
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 1.3.2.2.5
Bagilah dengan .
Langkah 1.3.3
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 1.3.4
Susun kembali suku-suku.
Langkah 2
Tentukan turunan kedua dari fungsi.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1
Diferensialkan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1.1
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.1.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 2.2
Evaluasi .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.2.1
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.2.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Hasil Kali yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Langkah 2.2.3
Turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.2.4
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 2.2.5
Gabungkan dan .
Langkah 2.2.6
Hapus faktor persekutuan dari dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.2.6.1
Faktorkan dari .
Langkah 2.2.6.2
Batalkan faktor persekutuan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.2.6.2.1
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 2.2.6.2.2
Faktorkan dari .
Langkah 2.2.6.2.3
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 2.2.6.2.4
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 2.2.6.2.5
Bagilah dengan .
Langkah 2.3
Sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.3.1
Terapkan sifat distributif.
Langkah 2.3.2
Gabungkan suku-sukunya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.3.2.1
Kalikan dengan .
Langkah 2.3.2.2
Tambahkan dan .
Langkah 2.3.3
Susun kembali suku-suku.
Langkah 3
Untuk menentukan nilai maksimum dan minimum lokal dari fungsi, atur turunannya agar sama dengan , lalu selesaikan.
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
Diferensialkan menggunakan Kaidah Hasil Kali yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Langkah 4.1.2
Turunan dari terhadap adalah .
Langkah 4.1.3
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.3.1
Gabungkan dan .
Langkah 4.1.3.2
Hapus faktor persekutuan dari dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.3.2.1
Faktorkan dari .
Langkah 4.1.3.2.2
Batalkan faktor persekutuan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.3.2.2.1
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 4.1.3.2.2.2
Faktorkan dari .
Langkah 4.1.3.2.2.3
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 4.1.3.2.2.4
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 4.1.3.2.2.5
Bagilah dengan .
Langkah 4.1.3.3
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 4.1.3.4
Susun kembali suku-suku.
Langkah 4.2
Turunan pertama dari terhadap adalah .
Langkah 5
Buat turunan pertamanya agar sama dengan dan selesaikan persamaan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1
Buat turunan pertamanya agar sama dengan .
Langkah 5.2
Kurangkan dari kedua sisi persamaan tersebut.
Langkah 5.3
Bagi setiap suku pada dengan dan sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.3.1
Bagilah setiap suku di dengan .
Langkah 5.3.2
Sederhanakan sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.3.2.1
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.3.2.1.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 5.3.2.1.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 5.3.2.2
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.3.2.2.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 5.3.2.2.2
Bagilah dengan .
Langkah 5.3.3
Sederhanakan sisi kanannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.3.3.1
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.3.3.1.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 5.3.3.1.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 5.3.3.2
Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.
Langkah 5.4
Untuk menyelesaikan , tulis kembali persamaannya menggunakan sifat-sifat logaritma.
Langkah 5.5
Tulis kembali dalam bentuk eksponensial menggunakan aturan dasar logaritma. Jika dan adalah bilangan riil positif dan , maka setara dengan .
Langkah 5.6
Selesaikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.6.1
Tulis kembali persamaan tersebut sebagai .
Langkah 5.6.2
Tulis kembali pernyataannya menggunakan aturan eksponen negatif .
Langkah 6
Tentukan nilai saat turunannya tidak terdefinisi.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.1
Atur argumen dalam agar lebih kecil dari atau sama dengan untuk menentukan di mana pernyataannya tidak terdefinisi.
Langkah 6.2
Persamaan tidak terdefinisi di mana penyebutnya sama dengan , argumen dari akar kuadratnya lebih kecil dari , atau argumen dari logaritmanya lebih kecil dari atau sama dengan .
Langkah 7
Titik kritis untuk dievaluasi.
Langkah 8
Evaluasi turunan kedua pada . Jika turunan keduanya positif, maka minimum lokal. Jika negatif, maka maksimum lokal.
Langkah 9
Evaluasi turunan keduanya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.1.1
Terapkan kaidah hasil kali ke .
Langkah 9.1.2
Satu dipangkat berapa pun sama dengan satu.
Langkah 9.1.3
Kalikan eksponen dalam .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.1.3.1
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 9.1.3.2
Gabungkan dan .
Langkah 9.1.4
Gabungkan dan .
Langkah 9.1.5
Terapkan kaidah hasil kali ke .
Langkah 9.1.6
Satu dipangkat berapa pun sama dengan satu.
Langkah 9.1.7
Kalikan eksponen dalam .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.1.7.1
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 9.1.7.2
Gabungkan dan .
Langkah 9.1.8
Gabungkan dan .
Langkah 9.1.9
Pindahkan ke pembilang menggunakan aturan eksponen negatif .
Langkah 9.1.10
Perluas dengan memindahkan ke luar logaritma.
Langkah 9.1.11
Log alami dari adalah .
Langkah 9.1.12
Kalikan dengan .
Langkah 9.1.13
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.1.13.1
Pindahkan negatif pertama pada ke dalam pembilangnya.
Langkah 9.1.13.2
Faktorkan dari .
Langkah 9.1.13.3
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 9.1.13.4
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 9.1.14
Gabungkan dan .
Langkah 9.1.15
Kalikan dengan .
Langkah 9.1.16
Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.
Langkah 9.2
Gabungkan pecahan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.2.1
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 9.2.2
Kurangi dengan .
Langkah 10
adalah minimum lokal karena nilai dari turunan keduanya positif. Ini disebut sebagai uji turunan kedua.
adalah minimum lokal
Langkah 11
Tentukan nilai y ketika .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.1
Ganti variabel dengan pada pernyataan tersebut.
Langkah 11.2
Sederhanakan hasilnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.2.1
Sederhanakan pernyataannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.2.1.1
Terapkan kaidah hasil kali ke .
Langkah 11.2.1.2
Satu dipangkat berapa pun sama dengan satu.
Langkah 11.2.2
Sederhanakan penyebutnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.2.2.1
Kalikan eksponen dalam .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.2.2.1.1
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 11.2.2.1.2
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.2.2.1.2.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 11.2.2.1.2.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 11.2.2.2
Sederhanakan.
Langkah 11.2.3
Pindahkan ke pembilang menggunakan aturan eksponen negatif .
Langkah 11.2.4
Perluas dengan memindahkan ke luar logaritma.
Langkah 11.2.5
Log alami dari adalah .
Langkah 11.2.6
Kalikan dengan .
Langkah 11.2.7
Kalikan dengan .
Langkah 11.2.8
Pindahkan ke sebelah kiri .
Langkah 11.2.9
Jawaban akhirnya adalah .
Langkah 12
Ini adalah ekstrem lokal untuk .
adalah minimum lokal
Langkah 13