Kalkulus Contoh

$\ln (x^{2} - 4 x + 20)$

Langkah 1

Tulis $\ln (x^{2} - 4 x + 20)$ sebagai fungsi.

$f (x) = \ln (x^{2} - 4 x + 20)$

Langkah 2

Find the $x$ values where the second derivative is equal to $0$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1

Tentukan turunan keduanya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.1

Tentukan turunan pertamanya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.1.1

Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ adalah $f' (g (x)) g' (x)$ di mana $f (x) = \ln (x)$ dan $g (x) = x^{2} - 4 x + 20$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.1.1.1

Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur $u$ sebagai $x^{2} - 4 x + 20$ .

$\frac{d}{d u} [\ln (u)] \frac{d}{d x} [x^{2} - 4 x + 20]$

Langkah 2.1.1.1.2

Turunan dari $\ln (u)$ terhadap $u$ adalah $\frac{1}{u}$ .

$\frac{1}{u} \frac{d}{d x} [x^{2} - 4 x + 20]$

Langkah 2.1.1.1.3

Ganti semua kemunculan $u$ dengan $x^{2} - 4 x + 20$ .

$\frac{1}{x^{2} - 4 x + 20} \frac{d}{d x} [x^{2} - 4 x + 20]$

Langkah 2.1.1.2

Diferensialkan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.1.2.1

Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari $x^{2} - 4 x + 20$ terhadap $x$ adalah $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 4 x] + \frac{d}{d x} [20]$ .

$\frac{1}{x^{2} - 4 x + 20} (\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 4 x] + \frac{d}{d x} [20])$

Langkah 2.1.1.2.2

Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ adalah $n x^{n - 1}$ di mana $n = 2$ .

$\frac{1}{x^{2} - 4 x + 20} (2 x + \frac{d}{d x} [- 4 x] + \frac{d}{d x} [20])$

Langkah 2.1.1.2.3

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

$\frac{1}{x^{2} - 4 x + 20} (2 x - 4 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [20])$

Langkah 2.1.1.2.4

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

$\frac{1}{x^{2} - 4 x + 20} (2 x - 4 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [20])$

Langkah 2.1.1.2.5

Kalikan $- 4$ dengan $1$ .

$\frac{1}{x^{2} - 4 x + 20} (2 x - 4 + \frac{d}{d x} [20])$

Langkah 2.1.1.2.6

Karena $20$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $20$ terhadap $x$ adalah $0$ .

$\frac{1}{x^{2} - 4 x + 20} (2 x - 4 + 0)$

Langkah 2.1.1.2.7

Tambahkan $2 x - 4$ dan $0$ .

$\frac{1}{x^{2} - 4 x + 20} (2 x - 4)$

Langkah 2.1.1.3

Sederhanakan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.1.3.1

Susun kembali faktor-faktor dari $\frac{1}{x^{2} - 4 x + 20} (2 x - 4)$ .

$(2 x - 4) \frac{1}{x^{2} - 4 x + 20}$

Langkah 2.1.1.3.2

Kalikan $2 x - 4$ dengan $\frac{1}{x^{2} - 4 x + 20}$ .

$\frac{2 x - 4}{x^{2} - 4 x + 20}$

Langkah 2.1.1.3.3

Faktorkan $2$ dari $2 x - 4$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.1.3.3.1

Faktorkan $2$ dari $2 x$ .

$\frac{2 (x) - 4}{x^{2} - 4 x + 20}$

Langkah 2.1.1.3.3.2

Faktorkan $2$ dari $- 4$ .

$\frac{2 x + 2 \cdot - 2}{x^{2} - 4 x + 20}$

Langkah 2.1.1.3.3.3

Faktorkan $2$ dari $2 x + 2 \cdot - 2$ .

$f' (x) = \frac{2 (x - 2)}{x^{2} - 4 x + 20}$

Langkah 2.1.2

Tentukan turunan keduanya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.2.1

Karena $2$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $\frac{2 (x - 2)}{x^{2} - 4 x + 20}$ terhadap $x$ adalah $2 \frac{d}{d x} [\frac{x - 2}{x^{2} - 4 x + 20}]$ .

$2 \frac{d}{d x} [\frac{x - 2}{x^{2} - 4 x + 20}]$

Langkah 2.1.2.2

Diferensialkan menggunakan Kaidah Hasil Bagi yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [\frac{f (x)}{g (x)}]$ adalah $\frac{g (x) \frac{d}{d x} [f (x)] - f (x) \frac{d}{d x} [g (x)]}{{g (x)}^{2}}$ di mana $f (x) = x - 2$ dan $g (x) = x^{2} - 4 x + 20$ .

$2 \frac{(x^{2} - 4 x + 20) \frac{d}{d x} [x - 2] - (x - 2) \frac{d}{d x} [x^{2} - 4 x + 20]}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.3

Diferensialkan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.2.3.1

Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari $x - 2$ terhadap $x$ adalah $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 2]$ .

$2 \frac{(x^{2} - 4 x + 20) (\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 2]) - (x - 2) \frac{d}{d x} [x^{2} - 4 x + 20]}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.3.2

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

$2 \frac{(x^{2} - 4 x + 20) (1 + \frac{d}{d x} [- 2]) - (x - 2) \frac{d}{d x} [x^{2} - 4 x + 20]}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.3.3

Karena $- 2$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $- 2$ terhadap $x$ adalah $0$ .

$2 \frac{(x^{2} - 4 x + 20) (1 + 0) - (x - 2) \frac{d}{d x} [x^{2} - 4 x + 20]}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.3.4

Sederhanakan pernyataannya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.2.3.4.1

Tambahkan $1$ dan $0$ .

$2 \frac{(x^{2} - 4 x + 20) \cdot 1 - (x - 2) \frac{d}{d x} [x^{2} - 4 x + 20]}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.3.4.2

Kalikan $x^{2} - 4 x + 20$ dengan $1$ .

$2 \frac{x^{2} - 4 x + 20 - (x - 2) \frac{d}{d x} [x^{2} - 4 x + 20]}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.3.5

Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari $x^{2} - 4 x + 20$ terhadap $x$ adalah $\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 4 x] + \frac{d}{d x} [20]$ .

$2 \frac{x^{2} - 4 x + 20 - (x - 2) (\frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 4 x] + \frac{d}{d x} [20])}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.3.6

Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ adalah $n x^{n - 1}$ di mana $n = 2$ .

$2 \frac{x^{2} - 4 x + 20 - (x - 2) (2 x + \frac{d}{d x} [- 4 x] + \frac{d}{d x} [20])}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.3.7

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

$2 \frac{x^{2} - 4 x + 20 - (x - 2) (2 x - 4 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [20])}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.3.8

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

$2 \frac{x^{2} - 4 x + 20 - (x - 2) (2 x - 4 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [20])}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.3.9

Kalikan $- 4$ dengan $1$ .

$2 \frac{x^{2} - 4 x + 20 - (x - 2) (2 x - 4 + \frac{d}{d x} [20])}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.3.10

Karena $20$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $20$ terhadap $x$ adalah $0$ .

$2 \frac{x^{2} - 4 x + 20 - (x - 2) (2 x - 4 + 0)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.3.11

Gabungkan pecahan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.2.3.11.1

Tambahkan $2 x - 4$ dan $0$ .

$2 \frac{x^{2} - 4 x + 20 - (x - 2) (2 x - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.3.11.2

Gabungkan $2$ dan $\frac{x^{2} - 4 x + 20 - (x - 2) (2 x - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$ .

$\frac{2 (x^{2} - 4 x + 20 - (x - 2) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4

Sederhanakan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.2.4.1

Terapkan sifat distributif.

$\frac{2 (x^{2} - 4 x + 20 + (- x - - 2) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.2

Terapkan sifat distributif.

$\frac{2 x^{2} + 2 (- 4 x) + 2 \cdot 20 + 2 ((- x - - 2) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.3

Sederhanakan pembilangnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.2.4.3.1

Sederhanakan setiap suku.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.2.4.3.1.1

Kalikan $- 4$ dengan $2$ .

$\frac{2 x^{2} - 8 x + 2 \cdot 20 + 2 ((- x - - 2) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.3.1.2

Kalikan $2$ dengan $20$ .

$\frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 ((- x - - 2) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.3.1.3

Kalikan $- 1$ dengan $- 2$ .

$\frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 ((- x + 2) (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.3.1.4

Perluas $(- x + 2) (2 x - 4)$ menggunakan Metode FOIL.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.2.4.3.1.4.1

Terapkan sifat distributif.

$\frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 (- x (2 x - 4) + 2 (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.3.1.4.2

Terapkan sifat distributif.

$\frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 (- x (2 x) - x \cdot - 4 + 2 (2 x - 4))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.3.1.4.3

Terapkan sifat distributif.

$\frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 (- x (2 x) - x \cdot - 4 + 2 (2 x) + 2 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.3.1.5

Sederhanakan dan gabungkan suku-suku sejenis.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.2.4.3.1.5.1

Sederhanakan setiap suku.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.2.4.3.1.5.1.1

Tulis kembali menggunakan sifat komutatif dari perkalian.

$\frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 (- 1 \cdot 2 x \cdot x - x \cdot - 4 + 2 (2 x) + 2 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.3.1.5.1.2

Kalikan $x$ dengan $x$ dengan menambahkan eksponennya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.2.4.3.1.5.1.2.1

Pindahkan $x$ .

$\frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 (- 1 \cdot 2 (x \cdot x) - x \cdot - 4 + 2 (2 x) + 2 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.3.1.5.1.2.2

Kalikan $x$ dengan $x$ .

$\frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 (- 1 \cdot 2 x^{2} - x \cdot - 4 + 2 (2 x) + 2 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.3.1.5.1.3

Kalikan $- 1$ dengan $2$ .

$\frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 (- 2 x^{2} - x \cdot - 4 + 2 (2 x) + 2 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.3.1.5.1.4

Kalikan $- 4$ dengan $- 1$ .

$\frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 (- 2 x^{2} + 4 x + 2 (2 x) + 2 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.3.1.5.1.5

Kalikan $2$ dengan $2$ .

$\frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 (- 2 x^{2} + 4 x + 4 x + 2 \cdot - 4)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.3.1.5.1.6

Kalikan $2$ dengan $- 4$ .

$\frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 (- 2 x^{2} + 4 x + 4 x - 8)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.3.1.5.2

Tambahkan $4 x$ dan $4 x$ .

$\frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 (- 2 x^{2} + 8 x - 8)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.3.1.6

Terapkan sifat distributif.

$\frac{2 x^{2} - 8 x + 40 + 2 (- 2 x^{2}) + 2 (8 x) + 2 \cdot - 8}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.3.1.7

Sederhanakan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.2.4.3.1.7.1

Kalikan $- 2$ dengan $2$ .

$\frac{2 x^{2} - 8 x + 40 - 4 x^{2} + 2 (8 x) + 2 \cdot - 8}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.3.1.7.2

Kalikan $8$ dengan $2$ .

$\frac{2 x^{2} - 8 x + 40 - 4 x^{2} + 16 x + 2 \cdot - 8}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.3.1.7.3

Kalikan $2$ dengan $- 8$ .

$\frac{2 x^{2} - 8 x + 40 - 4 x^{2} + 16 x - 16}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.3.2

Kurangi $4 x^{2}$ dengan $2 x^{2}$ .

$\frac{- 2 x^{2} - 8 x + 40 + 16 x - 16}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.3.3

Tambahkan $- 8 x$ dan $16 x$ .

$\frac{- 2 x^{2} + 8 x + 40 - 16}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.3.4

Kurangi $16$ dengan $40$ .

$\frac{- 2 x^{2} + 8 x + 24}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.4

Sederhanakan pembilangnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.2.4.4.1

Faktorkan $2$ dari $- 2 x^{2} + 8 x + 24$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.2.4.4.1.1

Faktorkan $2$ dari $- 2 x^{2}$ .

$\frac{2 (- x^{2}) + 8 x + 24}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.4.1.2

Faktorkan $2$ dari $8 x$ .

$\frac{2 (- x^{2}) + 2 (4 x) + 24}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.4.1.3

Faktorkan $2$ dari $24$ .

$\frac{2 (- x^{2}) + 2 (4 x) + 2 (12)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.4.1.4

Faktorkan $2$ dari $2 (- x^{2}) + 2 (4 x)$ .

$\frac{2 (- x^{2} + 4 x) + 2 (12)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.4.1.5

Faktorkan $2$ dari $2 (- x^{2} + 4 x) + 2 (12)$ .

$\frac{2 (- x^{2} + 4 x + 12)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.4.2

Faktorkan dengan pengelompokan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.2.4.4.2.1

Untuk polinomial dari bentuk $a x^{2} + b x + c$ , tulis kembali suku tengahnya sebagai penjumlahan dari dua suku yang hasil kalinya adalah $a \cdot c = - 1 \cdot 12 = - 12$ dan yang jumlahnya adalah $b = 4$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.2.4.4.2.1.1

Faktorkan $4$ dari $4 x$ .

$\frac{2 (- x^{2} + 4 (x) + 12)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.4.2.1.2

Tulis kembali $4$ sebagai $- 2$ ditambah $6$

$\frac{2 (- x^{2} + (- 2 + 6) x + 12)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.4.2.1.3

Terapkan sifat distributif.

$\frac{2 (- x^{2} - 2 x + 6 x + 12)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.4.2.2

Faktorkan faktor persekutuan terbesar dari setiap kelompok.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1.2.4.4.2.2.1

Kelompokkan dua suku pertama dan dua suku terakhir.

$\frac{2 ((- x^{2} - 2 x) + 6 x + 12)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.4.2.2.2

Faktorkan faktor persekutuan terbesar (FPB) dari setiap kelompok.

$\frac{2 (x (- x - 2) - 6 (- x - 2))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.4.2.3

Faktorkan polinomial dengan memfaktorkan faktor persekutuan terbesar, $- x - 2$ .

$\frac{2 ((- x - 2) (x - 6))}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

$\frac{2 (- x - 2) (x - 6)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.5

Faktorkan $- 1$ dari $- x$ .

$\frac{2 (- (x) - 2) (x - 6)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.6

Tulis kembali $- 2$ sebagai $- 1 (2)$ .

$\frac{2 (- (x) - 1 (2)) (x - 6)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.7

Faktorkan $- 1$ dari $- (x) - 1 (2)$ .

$\frac{2 (- (x + 2)) (x - 6)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.8

Tulis kembali $- (x + 2)$ sebagai $- 1 (x + 2)$ .

$\frac{2 (- 1 (x + 2)) (x - 6)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.9

Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.

$- \frac{(2 (x + 2)) (x - 6)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.2.4.10

Susun kembali faktor-faktor dalam $- \frac{(2 (x + 2)) (x - 6)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$ .

$f'' (x) = - \frac{2 (x + 2) (x - 6)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.1.3

Turunan kedua dari $f (x)$ terhadap $x$ adalah $- \frac{2 (x + 2) (x - 6)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$ .

$- \frac{2 (x + 2) (x - 6)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}}$

Langkah 2.2

Atur turunan keduanya agar sama dengan $0$ dan selesaikan persamaan $- \frac{2 (x + 2) (x - 6)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}} = 0$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.2.1

Atur turunan keduanya sama dengan $0$ .

$- \frac{2 (x + 2) (x - 6)}{{(x^{2} - 4 x + 20)}^{2}} = 0$

Langkah 2.2.2

Atur agar pembilangnya sama dengan nol.

$2 (x + 2) (x - 6) = 0$

Langkah 2.2.3

Selesaikan persamaan untuk $x$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.2.3.1

Jika faktor individu di sisi kiri persamaan sama dengan $0$ , seluruh pernyataan akan menjadi sama dengan $0$ .

$x + 2 = 0$

$x - 6 = 0$

Langkah 2.2.3.2

Atur $x + 2$ agar sama dengan $0$ dan selesaikan $x$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.2.3.2.1

Atur $x + 2$ sama dengan $0$ .

$x + 2 = 0$

Langkah 2.2.3.2.2

Kurangkan $2$ dari kedua sisi persamaan tersebut.

$x = - 2$

Langkah 2.2.3.3

Atur $x - 6$ agar sama dengan $0$ dan selesaikan $x$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.2.3.3.1

Atur $x - 6$ sama dengan $0$ .

$x - 6 = 0$

Langkah 2.2.3.3.2

Tambahkan $6$ ke kedua sisi persamaan.

$x = 6$

Langkah 2.2.3.4

Penyelesaian akhirnya adalah semua nilai yang membuat $2 (x + 2) (x - 6) = 0$ benar.

$x = - 2, 6$

Langkah 3

Tentukan domain dari $f (x) = \ln (x^{2} - 4 x + 20)$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 3.1

Atur argumen dalam $\ln (x^{2} - 4 x + 20)$ agar lebih besar dari $0$ untuk menentukan di mana pernyataannya terdefinisi.

$x^{2} - 4 x + 20 > 0$

Langkah 3.2

Selesaikan $x$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 3.2.1

Konversikan pertidaksamaan ke persamaan.

$x^{2} - 4 x + 20 = 0$

Langkah 3.2.2

Gunakan rumus kuadrat untuk menghitung penyelesaiannya.

$\frac{- b \pm \sqrt{b^{2} - 4 (a c)}}{2 a}$

Langkah 3.2.3

Substitusikan nilai-nilai $a = 1$ , $b = - 4$ , dan $c = 20$ ke dalam rumus kuadrat, lalu selesaikan $x$ .

$\frac{4 \pm \sqrt{{(- 4)}^{2} - 4 \cdot (1 \cdot 20)}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.4

Sederhanakan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 3.2.4.1

Sederhanakan pembilangnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 3.2.4.1.1

Naikkan $- 4$ menjadi pangkat $2$ .

$x = \frac{4 \pm \sqrt{16 - 4 \cdot 1 \cdot 20}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.4.1.2

Kalikan $- 4 \cdot 1 \cdot 20$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 3.2.4.1.2.1

Kalikan $- 4$ dengan $1$ .

$x = \frac{4 \pm \sqrt{16 - 4 \cdot 20}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.4.1.2.2

Kalikan $- 4$ dengan $20$ .

$x = \frac{4 \pm \sqrt{16 - 80}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.4.1.3

Kurangi $80$ dengan $16$ .

$x = \frac{4 \pm \sqrt{- 64}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.4.1.4

Tulis kembali $- 64$ sebagai $- 1 (64)$ .

$x = \frac{4 \pm \sqrt{- 1 \cdot 64}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.4.1.5

Tulis kembali $\sqrt{- 1 (64)}$ sebagai $\sqrt{- 1} \cdot \sqrt{64}$ .

$x = \frac{4 \pm \sqrt{- 1} \cdot \sqrt{64}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.4.1.6

Tulis kembali $\sqrt{- 1}$ sebagai $i$ .

$x = \frac{4 \pm i \cdot \sqrt{64}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.4.1.7

Tulis kembali $64$ sebagai $8^{2}$ .

$x = \frac{4 \pm i \cdot \sqrt{8^{2}}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.4.1.8

Mengeluarkan suku-suku dari bawah akar, dengan asumsi bahwa bilangan riil positif.

$x = \frac{4 \pm i \cdot 8}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.4.1.9

Pindahkan $8$ ke sebelah kiri $i$ .

$x = \frac{4 \pm 8 i}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.4.2

Kalikan $2$ dengan $1$ .

$x = \frac{4 \pm 8 i}{2}$

Langkah 3.2.4.3

Sederhanakan $\frac{4 \pm 8 i}{2}$ .

$x = 2 \pm 4 i$

Langkah 3.2.5

Sederhanakan pernyataan untuk menyelesaikan bagian $+$ dari $\pm$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 3.2.5.1

Sederhanakan pembilangnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 3.2.5.1.1

Naikkan $- 4$ menjadi pangkat $2$ .

$x = \frac{4 \pm \sqrt{16 - 4 \cdot 1 \cdot 20}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.5.1.2

Kalikan $- 4 \cdot 1 \cdot 20$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 3.2.5.1.2.1

Kalikan $- 4$ dengan $1$ .

$x = \frac{4 \pm \sqrt{16 - 4 \cdot 20}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.5.1.2.2

Kalikan $- 4$ dengan $20$ .

$x = \frac{4 \pm \sqrt{16 - 80}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.5.1.3

Kurangi $80$ dengan $16$ .

$x = \frac{4 \pm \sqrt{- 64}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.5.1.4

Tulis kembali $- 64$ sebagai $- 1 (64)$ .

$x = \frac{4 \pm \sqrt{- 1 \cdot 64}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.5.1.5

Tulis kembali $\sqrt{- 1 (64)}$ sebagai $\sqrt{- 1} \cdot \sqrt{64}$ .

$x = \frac{4 \pm \sqrt{- 1} \cdot \sqrt{64}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.5.1.6

Tulis kembali $\sqrt{- 1}$ sebagai $i$ .

$x = \frac{4 \pm i \cdot \sqrt{64}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.5.1.7

Tulis kembali $64$ sebagai $8^{2}$ .

$x = \frac{4 \pm i \cdot \sqrt{8^{2}}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.5.1.8

Mengeluarkan suku-suku dari bawah akar, dengan asumsi bahwa bilangan riil positif.

$x = \frac{4 \pm i \cdot 8}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.5.1.9

Pindahkan $8$ ke sebelah kiri $i$ .

$x = \frac{4 \pm 8 i}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.5.2

Kalikan $2$ dengan $1$ .

$x = \frac{4 \pm 8 i}{2}$

Langkah 3.2.5.3

Sederhanakan $\frac{4 \pm 8 i}{2}$ .

$x = 2 \pm 4 i$

Langkah 3.2.5.4

Ubah $\pm$ menjadi $+$ .

$x = 2 + 4 i$

Langkah 3.2.6

Sederhanakan pernyataan untuk menyelesaikan bagian $-$ dari $\pm$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 3.2.6.1

Sederhanakan pembilangnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 3.2.6.1.1

Naikkan $- 4$ menjadi pangkat $2$ .

$x = \frac{4 \pm \sqrt{16 - 4 \cdot 1 \cdot 20}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.6.1.2

Kalikan $- 4 \cdot 1 \cdot 20$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 3.2.6.1.2.1

Kalikan $- 4$ dengan $1$ .

$x = \frac{4 \pm \sqrt{16 - 4 \cdot 20}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.6.1.2.2

Kalikan $- 4$ dengan $20$ .

$x = \frac{4 \pm \sqrt{16 - 80}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.6.1.3

Kurangi $80$ dengan $16$ .

$x = \frac{4 \pm \sqrt{- 64}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.6.1.4

Tulis kembali $- 64$ sebagai $- 1 (64)$ .

$x = \frac{4 \pm \sqrt{- 1 \cdot 64}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.6.1.5

Tulis kembali $\sqrt{- 1 (64)}$ sebagai $\sqrt{- 1} \cdot \sqrt{64}$ .

$x = \frac{4 \pm \sqrt{- 1} \cdot \sqrt{64}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.6.1.6

Tulis kembali $\sqrt{- 1}$ sebagai $i$ .

$x = \frac{4 \pm i \cdot \sqrt{64}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.6.1.7

Tulis kembali $64$ sebagai $8^{2}$ .

$x = \frac{4 \pm i \cdot \sqrt{8^{2}}}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.6.1.8

Mengeluarkan suku-suku dari bawah akar, dengan asumsi bahwa bilangan riil positif.

$x = \frac{4 \pm i \cdot 8}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.6.1.9

Pindahkan $8$ ke sebelah kiri $i$ .

$x = \frac{4 \pm 8 i}{2 \cdot 1}$

Langkah 3.2.6.2

Kalikan $2$ dengan $1$ .

$x = \frac{4 \pm 8 i}{2}$

Langkah 3.2.6.3

Sederhanakan $\frac{4 \pm 8 i}{2}$ .

$x = 2 \pm 4 i$

Langkah 3.2.6.4

Ubah $\pm$ menjadi $-$ .

$x = 2 - 4 i$

Langkah 3.2.7

Identifikasi koefisien pertama.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 3.2.7.1

Suku pertama pada polinomial adalah suku dengan pangkat tertinggi.

$x^{2}$

Langkah 3.2.7.2

Koefisien pertama pada polinomial adalah koefisien dari suku pertamanya.

$1$

Langkah 3.2.8

Karena tidak ada perpotongan sumbu x yang nyata dan koefisien pertamanya positif, maka parabolanya membuka ke atas dan $x^{2} - 4 x + 20$ selalu lebih besar dari $0$ .

Semua bilangan riil

Langkah 3.3

Domain adalah semua bilangan riil.

Notasi Interval:

$(- \infty, \infty)$

Notasi Pembuat Himpunan:

${x | x \in ℝ}$

Notasi Interval:

$(- \infty, \infty)$

Notasi Pembuat Himpunan:

${x | x \in ℝ}$

Langkah 4

Buat interval di sekitar nilai $x$ saat turunan keduanya bernilai nol atau tak hingga.

$(- \infty, - 2) \cup (- 2, 6) \cup (6, \infty)$

Langkah 5

Substitusikan sebarang bilangan dari interval $(- \infty, - 2)$ ke dalam turunan keduanya, lalu evaluasi untuk menentukan kecekungan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.1

Ganti variabel $x$ dengan $- 4$ pada pernyataan tersebut.

$f'' (- 4) = - \frac{2 ((- 4) + 2) ((- 4) - 6)}{{({(- 4)}^{2} - 4 \cdot - 4 + 20)}^{2}}$

Langkah 5.2

Sederhanakan hasilnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.2.1

Sederhanakan pembilangnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.2.1.1

Tambahkan $- 4$ dan $2$ .

$f'' (- 4) = - \frac{2 \cdot (- 2 (- 4 - 6))}{{({(- 4)}^{2} - 4 \cdot - 4 + 20)}^{2}}$

Langkah 5.2.1.2

Kalikan $2$ dengan $- 2$ .

$f'' (- 4) = - \frac{- 4 (- 4 - 6)}{{({(- 4)}^{2} - 4 \cdot - 4 + 20)}^{2}}$

Langkah 5.2.1.3

Kurangi $6$ dengan $- 4$ .

$f'' (- 4) = - \frac{- 4 \cdot - 10}{{({(- 4)}^{2} - 4 \cdot - 4 + 20)}^{2}}$

Langkah 5.2.2

Sederhanakan penyebutnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.2.2.1

Naikkan $- 4$ menjadi pangkat $2$ .

$f'' (- 4) = - \frac{- 4 \cdot - 10}{{(16 - 4 \cdot - 4 + 20)}^{2}}$

Langkah 5.2.2.2

Kalikan $- 4$ dengan $- 4$ .

$f'' (- 4) = - \frac{- 4 \cdot - 10}{{(16 + 16 + 20)}^{2}}$

Langkah 5.2.2.3

Tambahkan $16$ dan $16$ .

$f'' (- 4) = - \frac{- 4 \cdot - 10}{{(32 + 20)}^{2}}$

Langkah 5.2.2.4

Tambahkan $32$ dan $20$ .

$f'' (- 4) = - \frac{- 4 \cdot - 10}{52^{2}}$

Langkah 5.2.2.5

Naikkan $52$ menjadi pangkat $2$ .

$f'' (- 4) = - \frac{- 4 \cdot - 10}{2704}$

Langkah 5.2.3

Kurangi pernyataan tersebut dengan menghapus faktor persekutuan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.2.3.1

Kalikan $- 4$ dengan $- 10$ .

$f'' (- 4) = - \frac{40}{2704}$

Langkah 5.2.3.2

Hapus faktor persekutuan dari $40$ dan $2704$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.2.3.2.1

Faktorkan $8$ dari $40$ .

$f'' (- 4) = - \frac{8 (5)}{2704}$

Langkah 5.2.3.2.2

Batalkan faktor persekutuan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.2.3.2.2.1

Faktorkan $8$ dari $2704$ .

$f'' (- 4) = - \frac{8 \cdot 5}{8 \cdot 338}$

Langkah 5.2.3.2.2.2

Batalkan faktor persekutuan.

$f'' (- 4) = - \frac{8 \cdot 5}{8 \cdot 338}$

Langkah 5.2.3.2.2.3

Tulis kembali pernyataannya.

$f'' (- 4) = - \frac{5}{338}$

Langkah 5.2.4

Jawaban akhirnya adalah $- \frac{5}{338}$ .

$- \frac{5}{338}$

Langkah 5.3

Grafiknya cekung ke bawah pada interval $(- \infty, - 2)$ karena $f'' (- 4)$ negatif.

Cekung ke bawah pada $(- \infty, - 2)$ karena $f'' (x)$ negatif

Langkah 6

Substitusikan sebarang bilangan dari interval $(- 2, 6)$ ke dalam turunan keduanya, lalu evaluasi untuk menentukan kecekungan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 6.1

Ganti variabel $x$ dengan $0$ pada pernyataan tersebut.

$f'' (0) = - \frac{2 ((0) + 2) ((0) - 6)}{{({(0)}^{2} - 4 \cdot 0 + 20)}^{2}}$

Langkah 6.2

Sederhanakan hasilnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 6.2.1

Sederhanakan pembilangnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 6.2.1.1

Tambahkan $0$ dan $2$ .

$f'' (0) = - \frac{2 \cdot (2 (0 - 6))}{{(0^{2} - 4 \cdot 0 + 20)}^{2}}$

Langkah 6.2.1.2

Kalikan $2$ dengan $2$ .

$f'' (0) = - \frac{4 (0 - 6)}{{(0^{2} - 4 \cdot 0 + 20)}^{2}}$

Langkah 6.2.1.3

Kurangi $6$ dengan $0$ .

$f'' (0) = - \frac{4 \cdot - 6}{{(0^{2} - 4 \cdot 0 + 20)}^{2}}$

Langkah 6.2.2

Sederhanakan penyebutnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 6.2.2.1

Menaikkan $0$ ke sebarang pangkat positif menghasilkan $0$ .

$f'' (0) = - \frac{4 \cdot - 6}{{(0 - 4 \cdot 0 + 20)}^{2}}$

Langkah 6.2.2.2

Kalikan $- 4$ dengan $0$ .

$f'' (0) = - \frac{4 \cdot - 6}{{(0 + 0 + 20)}^{2}}$

Langkah 6.2.2.3

Tambahkan $0$ dan $0$ .

$f'' (0) = - \frac{4 \cdot - 6}{{(0 + 20)}^{2}}$

Langkah 6.2.2.4

Tambahkan $0$ dan $20$ .

$f'' (0) = - \frac{4 \cdot - 6}{20^{2}}$

Langkah 6.2.2.5

Naikkan $20$ menjadi pangkat $2$ .

$f'' (0) = - \frac{4 \cdot - 6}{400}$

Langkah 6.2.3

Kurangi pernyataan tersebut dengan menghapus faktor persekutuan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 6.2.3.1

Kalikan $4$ dengan $- 6$ .

$f'' (0) = - \frac{- 24}{400}$

Langkah 6.2.3.2

Hapus faktor persekutuan dari $- 24$ dan $400$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 6.2.3.2.1

Faktorkan $8$ dari $- 24$ .

$f'' (0) = - \frac{8 (- 3)}{400}$

Langkah 6.2.3.2.2

Batalkan faktor persekutuan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 6.2.3.2.2.1

Faktorkan $8$ dari $400$ .

$f'' (0) = - \frac{8 \cdot - 3}{8 \cdot 50}$

Langkah 6.2.3.2.2.2

Batalkan faktor persekutuan.

$f'' (0) = - \frac{8 \cdot - 3}{8 \cdot 50}$

Langkah 6.2.3.2.2.3

Tulis kembali pernyataannya.

$f'' (0) = - \frac{- 3}{50}$

Langkah 6.2.3.3

Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.

$f'' (0) = \frac{3}{50}$

Langkah 6.2.4

Jawaban akhirnya adalah $\frac{3}{50}$ .

$\frac{3}{50}$

Langkah 6.3

Grafiknya cekung ke atas pada interval $(- 2, 6)$ karena $f'' (0)$ positif.

Cekung ke atas pada $(- 2, 6)$ karena $f'' (x)$ positif

Langkah 7

Substitusikan sebarang bilangan dari interval $(6, \infty)$ ke dalam turunan keduanya, lalu evaluasi untuk menentukan kecekungan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 7.1

Ganti variabel $x$ dengan $8$ pada pernyataan tersebut.

$f'' (8) = - \frac{2 ((8) + 2) ((8) - 6)}{{({(8)}^{2} - 4 \cdot 8 + 20)}^{2}}$

Langkah 7.2

Sederhanakan hasilnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 7.2.1

Sederhanakan pembilangnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 7.2.1.1

Tambahkan $8$ dan $2$ .

$f'' (8) = - \frac{2 \cdot (10 (8 - 6))}{{(8^{2} - 4 \cdot 8 + 20)}^{2}}$

Langkah 7.2.1.2

Kalikan $2$ dengan $10$ .

$f'' (8) = - \frac{20 (8 - 6)}{{(8^{2} - 4 \cdot 8 + 20)}^{2}}$

Langkah 7.2.1.3

Kurangi $6$ dengan $8$ .

$f'' (8) = - \frac{20 \cdot 2}{{(8^{2} - 4 \cdot 8 + 20)}^{2}}$

Langkah 7.2.2

Sederhanakan penyebutnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 7.2.2.1

Naikkan $8$ menjadi pangkat $2$ .

$f'' (8) = - \frac{20 \cdot 2}{{(64 - 4 \cdot 8 + 20)}^{2}}$

Langkah 7.2.2.2

Kalikan $- 4$ dengan $8$ .

$f'' (8) = - \frac{20 \cdot 2}{{(64 - 32 + 20)}^{2}}$

Langkah 7.2.2.3

Kurangi $32$ dengan $64$ .

$f'' (8) = - \frac{20 \cdot 2}{{(32 + 20)}^{2}}$

Langkah 7.2.2.4

Tambahkan $32$ dan $20$ .

$f'' (8) = - \frac{20 \cdot 2}{52^{2}}$

Langkah 7.2.2.5

Naikkan $52$ menjadi pangkat $2$ .

$f'' (8) = - \frac{20 \cdot 2}{2704}$

Langkah 7.2.3

Kurangi pernyataan tersebut dengan menghapus faktor persekutuan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 7.2.3.1

Kalikan $20$ dengan $2$ .

$f'' (8) = - \frac{40}{2704}$

Langkah 7.2.3.2

Hapus faktor persekutuan dari $40$ dan $2704$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 7.2.3.2.1

Faktorkan $8$ dari $40$ .

$f'' (8) = - \frac{8 (5)}{2704}$

Langkah 7.2.3.2.2

Batalkan faktor persekutuan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 7.2.3.2.2.1

Faktorkan $8$ dari $2704$ .

$f'' (8) = - \frac{8 \cdot 5}{8 \cdot 338}$

Langkah 7.2.3.2.2.2

Batalkan faktor persekutuan.

$f'' (8) = - \frac{8 \cdot 5}{8 \cdot 338}$

Langkah 7.2.3.2.2.3

Tulis kembali pernyataannya.

$f'' (8) = - \frac{5}{338}$

Langkah 7.2.4

Jawaban akhirnya adalah $- \frac{5}{338}$ .

$- \frac{5}{338}$

Langkah 7.3

Grafiknya cekung ke bawah pada interval $(6, \infty)$ karena $f'' (8)$ negatif.

Cekung ke bawah pada $(6, \infty)$ karena $f'' (x)$ negatif

Langkah 8

Grafiknya cekung ke bawah ketika turunan keduanya negatif dan cekung ke atas ketika turunan keduanya positif.

Cekung ke bawah pada $(- \infty, - 2)$ karena $f'' (x)$ negatif

Cekung ke atas pada $(- 2, 6)$ karena $f'' (x)$ positif

Cekung ke bawah pada $(6, \infty)$ karena $f'' (x)$ negatif

Langkah 9