Masukkan soal...
Kalkulus Contoh
Langkah 1
Tulis sebagai fungsi.
Langkah 2
Langkah 2.1
Gunakan untuk menuliskan kembali sebagai .
Langkah 2.2
Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Langkah 2.2.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 2.2.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 2.2.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 2.3
Untuk menuliskan sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan .
Langkah 2.4
Gabungkan dan .
Langkah 2.5
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 2.6
Sederhanakan pembilangnya.
Langkah 2.6.1
Kalikan dengan .
Langkah 2.6.2
Kurangi dengan .
Langkah 2.7
Gabungkan pecahan.
Langkah 2.7.1
Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.
Langkah 2.7.2
Gabungkan dan .
Langkah 2.7.3
Pindahkan menjadi penyebut menggunakan aturan eksponen negatif .
Langkah 2.8
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.9
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 2.10
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.11
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 2.12
Kalikan dengan .
Langkah 2.13
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.14
Tambahkan dan .
Langkah 2.15
Sederhanakan.
Langkah 2.15.1
Susun kembali faktor-faktor dari .
Langkah 2.15.2
Kalikan dengan .
Langkah 2.15.3
Faktorkan dari .
Langkah 2.15.4
Faktorkan dari .
Langkah 2.15.5
Faktorkan dari .
Langkah 2.15.6
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 2.15.6.1
Faktorkan dari .
Langkah 2.15.6.2
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 2.15.6.3
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 3
Langkah 3.1
Diferensialkan menggunakan Kaidah Hasil Bagi yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Langkah 3.2
Kalikan eksponen dalam .
Langkah 3.2.1
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 3.2.2
Batalkan faktor persekutuan dari .
Langkah 3.2.2.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 3.2.2.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 3.3
Sederhanakan.
Langkah 3.4
Diferensialkan.
Langkah 3.4.1
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari terhadap adalah .
Langkah 3.4.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 3.4.3
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 3.4.4
Sederhanakan pernyataannya.
Langkah 3.4.4.1
Tambahkan dan .
Langkah 3.4.4.2
Kalikan dengan .
Langkah 3.5
Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Langkah 3.5.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 3.5.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 3.5.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 3.6
Untuk menuliskan sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan .
Langkah 3.7
Gabungkan dan .
Langkah 3.8
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 3.9
Sederhanakan pembilangnya.
Langkah 3.9.1
Kalikan dengan .
Langkah 3.9.2
Kurangi dengan .
Langkah 3.10
Gabungkan pecahan.
Langkah 3.10.1
Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.
Langkah 3.10.2
Gabungkan dan .
Langkah 3.10.3
Pindahkan menjadi penyebut menggunakan aturan eksponen negatif .
Langkah 3.11
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari terhadap adalah .
Langkah 3.12
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 3.13
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 3.14
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 3.15
Kalikan dengan .
Langkah 3.16
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 3.17
Tambahkan dan .
Langkah 3.18
Sederhanakan.
Langkah 3.18.1
Terapkan sifat distributif.
Langkah 3.18.2
Sederhanakan pembilangnya.
Langkah 3.18.2.1
Biarkan . Masukkan untuk semua kejadian .
Langkah 3.18.2.1.1
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 3.18.2.1.2
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 3.18.2.1.3
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 3.18.2.1.4
Tambahkan dan .
Langkah 3.18.2.1.5
Karena kedua suku merupakan kuadrat sempurna, faktorkan menggunakan rumus beda pangkat dua, di mana dan .
Langkah 3.18.2.1.6
Sederhanakan.
Langkah 3.18.2.1.6.1
Terapkan sifat distributif.
Langkah 3.18.2.1.6.2
Kalikan dengan .
Langkah 3.18.2.2
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 3.18.2.3
Sederhanakan.
Langkah 3.18.2.3.1
Perluas dengan mengalikan setiap suku dalam pernyataan pertama dengan setiap suku dalam pernyataan kedua.
Langkah 3.18.2.3.2
Gabungkan suku balikan dalam .
Langkah 3.18.2.3.2.1
Susun kembali faktor-faktor dalam suku-suku dan .
Langkah 3.18.2.3.2.2
Tambahkan dan .
Langkah 3.18.2.3.2.3
Tambahkan dan .
Langkah 3.18.2.3.2.4
Susun kembali faktor-faktor dalam suku-suku dan .
Langkah 3.18.2.3.2.5
Tambahkan dan .
Langkah 3.18.2.3.2.6
Tambahkan dan .
Langkah 3.18.2.3.3
Sederhanakan setiap suku.
Langkah 3.18.2.3.3.1
Kalikan dengan dengan menambahkan eksponennya.
Langkah 3.18.2.3.3.1.1
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 3.18.2.3.3.1.2
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 3.18.2.3.3.1.3
Tambahkan dan .
Langkah 3.18.2.3.3.1.4
Bagilah dengan .
Langkah 3.18.2.3.3.2
Sederhanakan .
Langkah 3.18.2.3.3.3
Tulis kembali menggunakan sifat komutatif dari perkalian.
Langkah 3.18.2.3.3.4
Kalikan dengan dengan menambahkan eksponennya.
Langkah 3.18.2.3.3.4.1
Pindahkan .
Langkah 3.18.2.3.3.4.2
Kalikan dengan .
Langkah 3.18.2.3.3.5
Pindahkan ke sebelah kiri .
Langkah 3.18.2.3.3.6
Kalikan dengan .
Langkah 3.18.2.3.3.7
Kalikan dengan .
Langkah 3.18.2.3.4
Gabungkan suku balikan dalam .
Langkah 3.18.2.3.4.1
Kurangi dengan .
Langkah 3.18.2.3.4.2
Tambahkan dan .
Langkah 3.18.2.3.5
Kurangi dengan .
Langkah 3.18.2.3.6
Gabungkan suku balikan dalam .
Langkah 3.18.2.3.6.1
Kurangi dengan .
Langkah 3.18.2.3.6.2
Tambahkan dan .
Langkah 3.18.2.3.7
Kurangi dengan .
Langkah 3.18.3
Gabungkan suku-sukunya.
Langkah 3.18.3.1
Tulis kembali sebagai hasil kali.
Langkah 3.18.3.2
Kalikan dengan .
Langkah 3.18.3.3
Kalikan dengan dengan menambahkan eksponennya.
Langkah 3.18.3.3.1
Kalikan dengan .
Langkah 3.18.3.3.1.1
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 3.18.3.3.1.2
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 3.18.3.3.2
Tuliskan sebagai pecahan dengan penyebut persekutuan.
Langkah 3.18.3.3.3
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 3.18.3.3.4
Tambahkan dan .
Langkah 4
Untuk menentukan nilai maksimum dan minimum lokal dari fungsi, atur turunannya agar sama dengan , lalu selesaikan.
Langkah 5
Langkah 5.1
Tentukan turunan pertamanya.
Langkah 5.1.1
Gunakan untuk menuliskan kembali sebagai .
Langkah 5.1.2
Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Langkah 5.1.2.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 5.1.2.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 5.1.2.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 5.1.3
Untuk menuliskan sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan .
Langkah 5.1.4
Gabungkan dan .
Langkah 5.1.5
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 5.1.6
Sederhanakan pembilangnya.
Langkah 5.1.6.1
Kalikan dengan .
Langkah 5.1.6.2
Kurangi dengan .
Langkah 5.1.7
Gabungkan pecahan.
Langkah 5.1.7.1
Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.
Langkah 5.1.7.2
Gabungkan dan .
Langkah 5.1.7.3
Pindahkan menjadi penyebut menggunakan aturan eksponen negatif .
Langkah 5.1.8
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari terhadap adalah .
Langkah 5.1.9
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 5.1.10
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 5.1.11
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 5.1.12
Kalikan dengan .
Langkah 5.1.13
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 5.1.14
Tambahkan dan .
Langkah 5.1.15
Sederhanakan.
Langkah 5.1.15.1
Susun kembali faktor-faktor dari .
Langkah 5.1.15.2
Kalikan dengan .
Langkah 5.1.15.3
Faktorkan dari .
Langkah 5.1.15.4
Faktorkan dari .
Langkah 5.1.15.5
Faktorkan dari .
Langkah 5.1.15.6
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 5.1.15.6.1
Faktorkan dari .
Langkah 5.1.15.6.2
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 5.1.15.6.3
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 5.2
Turunan pertama dari terhadap adalah .
Langkah 6
Langkah 6.1
Buat turunan pertamanya agar sama dengan .
Langkah 6.2
Atur agar pembilangnya sama dengan nol.
Langkah 6.3
Kurangkan dari kedua sisi persamaan tersebut.
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.
Langkah 9
Evaluasi turunan kedua pada . Jika turunan keduanya positif, maka minimum lokal. Jika negatif, maka maksimum lokal.
Langkah 10
Langkah 10.1
Sederhanakan penyebutnya.
Langkah 10.1.1
Sederhanakan setiap suku.
Langkah 10.1.1.1
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 10.1.1.2
Kalikan dengan .
Langkah 10.1.2
Kurangi dengan .
Langkah 10.1.3
Tambahkan dan .
Langkah 10.1.4
Tulis kembali sebagai .
Langkah 10.1.5
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 10.1.6
Batalkan faktor persekutuan dari .
Langkah 10.1.6.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 10.1.6.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 10.1.7
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 10.2
Hapus faktor persekutuan dari dan .
Langkah 10.2.1
Faktorkan dari .
Langkah 10.2.2
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 10.2.2.1
Faktorkan dari .
Langkah 10.2.2.2
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 10.2.2.3
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 11
adalah minimum lokal karena nilai dari turunan keduanya positif. Ini disebut sebagai uji turunan kedua.
adalah minimum lokal
Langkah 12
Langkah 12.1
Ganti variabel dengan pada pernyataan tersebut.
Langkah 12.2
Sederhanakan hasilnya.
Langkah 12.2.1
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 12.2.2
Kalikan dengan .
Langkah 12.2.3
Kurangi dengan .
Langkah 12.2.4
Tambahkan dan .
Langkah 12.2.5
Tulis kembali sebagai .
Langkah 12.2.6
Mengeluarkan suku-suku dari bawah akar, dengan asumsi bahwa bilangan riil positif.
Langkah 12.2.7
Jawaban akhirnya adalah .
Langkah 13
Ini adalah ekstrem lokal untuk .
adalah minimum lokal
Langkah 14