Kalkulus Contoh

Tentukan Maksimum dan Minimum Lokal f(x)=(2x)^x
Langkah 1
Tentukan turunan pertama dari fungsi.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 1.1
Sederhanakan dengan memfaktorkan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 1.1.1
Faktorkan dari .
Langkah 1.1.2
Terapkan kaidah hasil kali ke .
Langkah 1.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Hasil Kali yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Langkah 1.3
Gunakan sifat-sifat logaritma untuk menyederhanakan differensiasinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 1.3.1
Tulis kembali sebagai .
Langkah 1.3.2
Perluas dengan memindahkan ke luar logaritma.
Langkah 1.4
Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 1.4.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 1.4.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa adalah di mana =.
Langkah 1.4.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 1.5
Diferensialkan menggunakan Kaidah Hasil Kali yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Langkah 1.6
Turunan dari terhadap adalah .
Langkah 1.7
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 1.7.1
Gabungkan dan .
Langkah 1.7.2
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 1.7.2.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 1.7.2.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 1.7.3
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 1.7.4
Kalikan dengan .
Langkah 1.8
Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa adalah di mana =.
Langkah 1.9
Sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 1.9.1
Terapkan sifat distributif.
Langkah 1.9.2
Terapkan sifat distributif.
Langkah 1.9.3
Kalikan dengan .
Langkah 1.9.4
Susun kembali suku-suku.
Langkah 2
Tentukan turunan kedua dari fungsi.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.2
Evaluasi .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.2.1
Diferensialkan menggunakan Kaidah Hasil Kali yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Langkah 2.2.2
Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.2.2.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 2.2.2.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa adalah di mana =.
Langkah 2.2.2.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 2.2.3
Diferensialkan menggunakan Kaidah Hasil Kali yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Langkah 2.2.4
Turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.2.5
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 2.2.6
Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa adalah di mana =.
Langkah 2.2.7
Gabungkan dan .
Langkah 2.2.8
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.2.8.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 2.2.8.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 2.2.9
Kalikan dengan .
Langkah 2.3
Evaluasi .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.3.1
Diferensialkan menggunakan Kaidah Hasil Kali yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Langkah 2.3.2
Turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.3.3
Diferensialkan menggunakan Kaidah Hasil Kali yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Langkah 2.3.4
Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.3.4.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 2.3.4.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa adalah di mana =.
Langkah 2.3.4.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 2.3.5
Diferensialkan menggunakan Kaidah Hasil Kali yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Langkah 2.3.6
Turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.3.7
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 2.3.8
Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa adalah di mana =.
Langkah 2.3.9
Gabungkan dan .
Langkah 2.3.10
Gabungkan dan .
Langkah 2.3.11
Gabungkan dan .
Langkah 2.3.12
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.3.12.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 2.3.12.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 2.3.13
Kalikan dengan .
Langkah 2.3.14
Susun kembali faktor-faktor dari .
Langkah 2.3.15
Untuk menuliskan sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan .
Langkah 2.3.16
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 2.4
Evaluasi .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.1
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.4.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Hasil Kali yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Langkah 2.4.3
Gunakan sifat-sifat logaritma untuk menyederhanakan differensiasinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.3.1
Tulis kembali sebagai .
Langkah 2.4.3.2
Perluas dengan memindahkan ke luar logaritma.
Langkah 2.4.4
Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.4.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 2.4.4.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa adalah di mana =.
Langkah 2.4.4.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 2.4.5
Diferensialkan menggunakan Kaidah Hasil Kali yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Langkah 2.4.6
Turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.4.7
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 2.4.8
Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa adalah di mana =.
Langkah 2.4.9
Gabungkan dan .
Langkah 2.4.10
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.10.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 2.4.10.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 2.4.11
Kalikan dengan .
Langkah 2.5
Sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.5.1
Terapkan sifat distributif.
Langkah 2.5.2
Terapkan sifat distributif.
Langkah 2.5.3
Terapkan sifat distributif.
Langkah 2.5.4
Terapkan sifat distributif.
Langkah 2.5.5
Terapkan sifat distributif.
Langkah 2.5.6
Terapkan sifat distributif.
Langkah 2.5.7
Terapkan sifat distributif.
Langkah 2.5.8
Terapkan sifat distributif.
Langkah 2.5.9
Terapkan sifat distributif.
Langkah 2.5.10
Gabungkan suku-sukunya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.5.10.1
Kalikan dengan .
Langkah 2.5.10.2
Kalikan dengan .
Langkah 2.5.10.3
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 2.5.10.4
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 2.5.10.5
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 2.5.10.6
Tambahkan dan .
Langkah 2.5.10.7
Untuk menuliskan sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan .
Langkah 2.5.10.8
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 2.5.10.9
Untuk menuliskan sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan .
Langkah 2.5.10.10
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 2.5.10.11
Pindahkan .
Langkah 2.5.10.12
Tambahkan dan .
Langkah 2.5.10.13
Kalikan dengan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.5.10.13.1
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 2.5.10.13.2
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 2.5.10.14
Untuk menuliskan sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan .
Langkah 2.5.10.15
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 2.5.10.16
Kalikan dengan .
Langkah 2.5.10.17
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 2.5.10.18
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 2.5.10.19
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 2.5.10.20
Tambahkan dan .
Langkah 2.5.10.21
Untuk menuliskan sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan .
Langkah 2.5.10.22
Gabungkan dan .
Langkah 2.5.10.23
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 2.5.10.24
Pindahkan .
Langkah 2.5.10.25
Tambahkan dan .
Langkah 2.5.10.26
Kalikan dengan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.5.10.26.1
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 2.5.10.26.2
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 2.5.10.27
Untuk menuliskan sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan .
Langkah 2.5.10.28
Gabungkan dan .
Langkah 2.5.10.29
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 2.5.10.30
Pindahkan .
Langkah 2.5.10.31
Tambahkan dan .
Langkah 2.5.10.32
Kalikan dengan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.5.10.32.1
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 2.5.10.32.2
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 2.5.10.33
Untuk menuliskan sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan .
Langkah 2.5.10.34
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 2.5.10.35
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 2.5.10.36
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 2.5.11
Susun kembali suku-suku.
Langkah 2.5.12
Susun kembali faktor-faktor dalam .
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
Sederhanakan dengan memfaktorkan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.1.1
Faktorkan dari .
Langkah 4.1.1.2
Terapkan kaidah hasil kali ke .
Langkah 4.1.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Hasil Kali yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Langkah 4.1.3
Gunakan sifat-sifat logaritma untuk menyederhanakan differensiasinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.3.1
Tulis kembali sebagai .
Langkah 4.1.3.2
Perluas dengan memindahkan ke luar logaritma.
Langkah 4.1.4
Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.4.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 4.1.4.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa adalah di mana =.
Langkah 4.1.4.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 4.1.5
Diferensialkan menggunakan Kaidah Hasil Kali yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Langkah 4.1.6
Turunan dari terhadap adalah .
Langkah 4.1.7
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.7.1
Gabungkan dan .
Langkah 4.1.7.2
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.7.2.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 4.1.7.2.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 4.1.7.3
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 4.1.7.4
Kalikan dengan .
Langkah 4.1.8
Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa adalah di mana =.
Langkah 4.1.9
Sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.9.1
Terapkan sifat distributif.
Langkah 4.1.9.2
Terapkan sifat distributif.
Langkah 4.1.9.3
Kalikan dengan .
Langkah 4.1.9.4
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
Gambarkan setiap sisi persamaan. Penyelesaiannya adalah nilai x dari titik perpotongan.
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
Hilangkan tanda kurung.
Langkah 9.2
Sederhanakan pembilangnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.2.1
Tambahkan dan .
Langkah 9.2.2
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 9.2.3
Kalikan dengan .
Langkah 9.2.4
Sederhanakan dengan memindahkan ke dalam logaritma.
Langkah 9.2.5
Eksponensial dan logaritma adalah fungsi balikan.
Langkah 9.2.6
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 9.2.7
Kalikan dengan .
Langkah 9.2.8
Sederhanakan dengan memindahkan ke dalam logaritma.
Langkah 9.2.9
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 9.2.10
Tambahkan dan .
Langkah 9.2.11
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 9.2.12
Kalikan dengan .
Langkah 9.2.13
Sederhanakan dengan memindahkan ke dalam logaritma.
Langkah 9.2.14
Eksponensial dan logaritma adalah fungsi balikan.
Langkah 9.2.15
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 9.2.16
Kalikan dengan .
Langkah 9.2.17
Sederhanakan dengan memindahkan ke dalam logaritma.
Langkah 9.2.18
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 9.2.19
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 9.2.20
Kalikan dengan .
Langkah 9.2.21
Sederhanakan dengan memindahkan ke dalam logaritma.
Langkah 9.2.22
Eksponensial dan logaritma adalah fungsi balikan.
Langkah 9.2.23
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 9.2.24
Kalikan dengan .
Langkah 9.2.25
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 9.2.26
Sederhanakan dengan memindahkan ke dalam logaritma.
Langkah 9.2.27
Eksponensial dan logaritma adalah fungsi balikan.
Langkah 9.2.28
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 9.2.29
Kalikan dengan .
Langkah 9.2.30
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 9.2.31
Kalikan dengan .
Langkah 9.2.32
Sederhanakan dengan memindahkan ke dalam logaritma.
Langkah 9.2.33
Eksponensial dan logaritma adalah fungsi balikan.
Langkah 9.2.34
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 9.2.35
Kalikan dengan .
Langkah 9.2.36
Kalikan dengan .
Langkah 9.2.37
Tambahkan dan .
Langkah 9.2.38
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 9.2.39
Kalikan dengan .
Langkah 9.2.40
Sederhanakan dengan memindahkan ke dalam logaritma.
Langkah 9.2.41
Eksponensial dan logaritma adalah fungsi balikan.
Langkah 9.2.42
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 9.2.43
Kalikan dengan .
Langkah 9.2.44
Sederhanakan dengan memindahkan ke dalam logaritma.
Langkah 9.2.45
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 9.2.46
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 9.2.47
Tambahkan dan .
Langkah 9.2.48
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 9.2.49
Kalikan dengan .
Langkah 9.2.50
Kalikan dengan .
Langkah 9.2.51
Gunakan sifat hasil kali dari logaritma, .
Langkah 9.2.52
Tambahkan dan .
Langkah 9.2.53
Tambahkan dan .
Langkah 9.2.54
Tambahkan dan .
Langkah 9.2.55
Tambahkan dan .
Langkah 9.2.56
Tambahkan dan .
Langkah 9.3
Bagilah 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
Kalikan dengan .
Langkah 11.2.2
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 11.2.3
Jawaban akhirnya adalah .
Langkah 12
Ini adalah ekstrem lokal untuk .
adalah minimum lokal
Langkah 13