Kalkulus Contoh

$f (x) = x^{4} - 10 x^{2} + 9$

Langkah 1

Tentukan turunan pertamanya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.1

Tentukan turunan pertamanya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.1.1

Diferensialkan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.1.1.1

Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari $x^{4} - 10 x^{2} + 9$ terhadap $x$ adalah $\frac{d}{d x} [x^{4}] + \frac{d}{d x} [- 10 x^{2}] + \frac{d}{d x} [9]$ .

$\frac{d}{d x} [x^{4}] + \frac{d}{d x} [- 10 x^{2}] + \frac{d}{d x} [9]$

Langkah 1.1.1.2

Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ adalah $n x^{n - 1}$ di mana $n = 4$ .

$4 x^{3} + \frac{d}{d x} [- 10 x^{2}] + \frac{d}{d x} [9]$

Langkah 1.1.2

Evaluasi $\frac{d}{d x} [- 10 x^{2}]$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.1.2.1

Karena $- 10$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $- 10 x^{2}$ terhadap $x$ adalah $- 10 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$4 x^{3} - 10 \frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [9]$

Langkah 1.1.2.2

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

$4 x^{3} - 10 (2 x) + \frac{d}{d x} [9]$

Langkah 1.1.2.3

Kalikan $2$ dengan $- 10$ .

$4 x^{3} - 20 x + \frac{d}{d x} [9]$

Langkah 1.1.3

Diferensialkan menggunakan Aturan Konstanta.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.1.3.1

Karena $9$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $9$ terhadap $x$ adalah $0$ .

$4 x^{3} - 20 x + 0$

Langkah 1.1.3.2

Tambahkan $4 x^{3} - 20 x$ dan $0$ .

$f' (x) = 4 x^{3} - 20 x$

Langkah 1.2

Turunan pertama dari $f (x)$ terhadap $x$ adalah $4 x^{3} - 20 x$ .

$4 x^{3} - 20 x$

Langkah 2

Buat turunan pertamanya agar sama dengan $0$ dan selesaikan persamaan $4 x^{3} - 20 x = 0$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1

Buat turunan pertamanya agar sama dengan $0$ .

$4 x^{3} - 20 x = 0$

Langkah 2.2

Faktorkan $4 x$ dari $4 x^{3} - 20 x$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.2.1

Faktorkan $4 x$ dari $4 x^{3}$ .

$4 x (x^{2}) - 20 x = 0$

Langkah 2.2.2

Faktorkan $4 x$ dari $- 20 x$ .

$4 x (x^{2}) + 4 x (- 5) = 0$

Langkah 2.2.3

Faktorkan $4 x$ dari $4 x (x^{2}) + 4 x (- 5)$ .

$4 x (x^{2} - 5) = 0$

Langkah 2.3

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

$x = 0$

$x^{2} - 5 = 0$

Langkah 2.4

Atur $x$ sama dengan $0$ .

$x = 0$

Langkah 2.5

Atur $x^{2} - 5$ agar sama dengan $0$ dan selesaikan $x$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.5.1

Atur $x^{2} - 5$ sama dengan $0$ .

$x^{2} - 5 = 0$

Langkah 2.5.2

Selesaikan $x^{2} - 5 = 0$ untuk $x$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.5.2.1

Tambahkan $5$ ke kedua sisi persamaan.

$x^{2} = 5$

Langkah 2.5.2.2

Ambil akar yang ditentukan dari kedua sisi persamaan untuk menghilangkan eksponen di sisi kiri.

$x = \pm \sqrt{5}$

Langkah 2.5.2.3

Penyelesaian lengkap adalah hasil dari bagian positif dan negatif dari penyelesaian tersebut.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.5.2.3.1

Pertama, gunakan nilai positif dari $\pm$ untuk menemukan penyelesaian pertama.

$x = \sqrt{5}$

Langkah 2.5.2.3.2

Selanjutnya, gunakan nilai negatif dari $\pm$ untuk menemukan penyelesaian kedua.

$x = - \sqrt{5}$

Langkah 2.5.2.3.3

Penyelesaian lengkap adalah hasil dari bagian positif dan negatif dari penyelesaian tersebut.

$x = \sqrt{5}, - \sqrt{5}$

Langkah 2.6

Penyelesaian akhirnya adalah semua nilai yang membuat $4 x (x^{2} - 5) = 0$ benar.

$x = 0, \sqrt{5}, - \sqrt{5}$

Langkah 3

Nilai-nilai yang membuat turunannya sama dengan $0$ adalah $0, \sqrt{5}, - \sqrt{5}$ .

$0, \sqrt{5}, - \sqrt{5}$

Langkah 4

Pisahkan $(- \infty, \infty)$ menjadi interval terpisah di sekitar nilai $x$ yang menjadikan turunan $0$ atau tidak terdefinisi.

$(- \infty, - \sqrt{5}) \cup (- \sqrt{5}, 0) \cup (0, \sqrt{5}) \cup (\sqrt{5}, \infty)$

Langkah 5

Substitusikan nilai dari interval $(- \infty, - \sqrt{5})$ ke dalam turunannya untuk menentukan apakah fungsinya naik atau turun.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.1

Ganti variabel $x$ dengan $- 3.236068$ pada pernyataan tersebut.

$f' (- 3.236068) = 4 {(- 3.236068)}^{3} - 20 \cdot - 3.236068$

Langkah 5.2

Sederhanakan hasilnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.2.1

Sederhanakan setiap suku.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.2.1.1

Naikkan $- 3.236068$ menjadi pangkat $3$ .

$f' (- 3.236068) = 4 \cdot - 33.88854452 - 20 \cdot - 3.236068$

Langkah 5.2.1.2

Kalikan $4$ dengan $- 33.88854452$ .

$f' (- 3.236068) = - 135.5541781 - 20 \cdot - 3.236068$

Langkah 5.2.1.3

Kalikan $- 20$ dengan $- 3.236068$ .

$f' (- 3.236068) = - 135.5541781 + 64.72136$

Langkah 5.2.2

Tambahkan $- 135.5541781$ dan $64.72136$ .

$f' (- 3.236068) = - 70.8328181$

Langkah 5.2.3

Jawaban akhirnya adalah $- 70.8328181$ .

$- 70.8328181$

Langkah 5.3

Pada $x = - 3.236068$ , turunannya adalah $- 70.8328181$ . Karena ini negatif, fungsinya menurun pada $(- \infty, - \sqrt{5})$ .

Menurun pada $(- \infty, - \sqrt{5})$ karena $f' (x) < 0$

Langkah 6

Substitusikan nilai dari interval $(- 2.236068, 0)$ ke dalam turunannya untuk menentukan apakah fungsinya naik atau turun.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 6.1

Ganti variabel $x$ dengan $- 1.118034$ pada pernyataan tersebut.

$f' (- 1.118034) = 4 {(- 1.118034)}^{3} - 20 \cdot - 1.118034$

Langkah 6.2

Sederhanakan hasilnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 6.2.1

Sederhanakan setiap suku.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 6.2.1.1

Naikkan $- 1.118034$ menjadi pangkat $3$ .

$f' (- 1.118034) = 4 \cdot - 1.39754252 - 20 \cdot - 1.118034$

Langkah 6.2.1.2

Kalikan $4$ dengan $- 1.39754252$ .

$f' (- 1.118034) = - 5.59017011 - 20 \cdot - 1.118034$

Langkah 6.2.1.3

Kalikan $- 20$ dengan $- 1.118034$ .

$f' (- 1.118034) = - 5.59017011 + 22.36068$

Langkah 6.2.2

Tambahkan $- 5.59017011$ dan $22.36068$ .

$f' (- 1.118034) = 16.77050988$

Langkah 6.2.3

Jawaban akhirnya adalah $16.77050988$ .

$16.77050988$

Langkah 6.3

Pada $x = - 1.118034$ , turunannya adalah $16.77050988$ . Karena ini positif, fungsinya meningkat pada $(- 2.236068, 0)$ .

Meningkat pada $(- \sqrt{5}, 0)$ karena $f' (x) > 0$

Langkah 7

Substitusikan nilai dari interval $(0, \sqrt{5})$ ke dalam turunannya untuk menentukan apakah fungsinya naik atau turun.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 7.1

Ganti variabel $x$ dengan $1.118034$ pada pernyataan tersebut.

$f' (1.118034) = 4 {(1.118034)}^{3} - 20 \cdot 1.118034$

Langkah 7.2

Sederhanakan hasilnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 7.2.1

Sederhanakan setiap suku.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 7.2.1.1

Naikkan $1.118034$ menjadi pangkat $3$ .

$f' (1.118034) = 4 \cdot 1.39754252 - 20 \cdot 1.118034$

Langkah 7.2.1.2

Kalikan $4$ dengan $1.39754252$ .

$f' (1.118034) = 5.59017011 - 20 \cdot 1.118034$

Langkah 7.2.1.3

Kalikan $- 20$ dengan $1.118034$ .

$f' (1.118034) = 5.59017011 - 22.36068$

Langkah 7.2.2

Kurangi $22.36068$ dengan $5.59017011$ .

$f' (1.118034) = - 16.77050988$

Langkah 7.2.3

Jawaban akhirnya adalah $- 16.77050988$ .

$- 16.77050988$

Langkah 7.3

Pada $x = 1.118034$ , turunannya adalah $- 16.77050988$ . Karena ini negatif, fungsinya menurun pada $(0, \sqrt{5})$ .

Menurun pada $(0, \sqrt{5})$ karena $f' (x) < 0$

Langkah 8

Substitusikan nilai dari interval $(\sqrt{5}, \infty)$ ke dalam turunannya untuk menentukan apakah fungsinya naik atau turun.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 8.1

Ganti variabel $x$ dengan $3.236068$ pada pernyataan tersebut.

$f' (3.236068) = 4 {(3.236068)}^{3} - 20 \cdot 3.236068$

Langkah 8.2

Sederhanakan hasilnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 8.2.1

Sederhanakan setiap suku.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 8.2.1.1

Naikkan $3.236068$ menjadi pangkat $3$ .

$f' (3.236068) = 4 \cdot 33.88854452 - 20 \cdot 3.236068$

Langkah 8.2.1.2

Kalikan $4$ dengan $33.88854452$ .

$f' (3.236068) = 135.5541781 - 20 \cdot 3.236068$

Langkah 8.2.1.3

Kalikan $- 20$ dengan $3.236068$ .

$f' (3.236068) = 135.5541781 - 64.72136$

Langkah 8.2.2

Kurangi $64.72136$ dengan $135.5541781$ .

$f' (3.236068) = 70.8328181$

Langkah 8.2.3

Jawaban akhirnya adalah $70.8328181$ .

$70.8328181$

Langkah 8.3

Pada $x = 3.236068$ , turunannya adalah $70.8328181$ . Karena ini positif, fungsinya meningkat pada $(\sqrt{5}, \infty)$ .

Meningkat pada $(\sqrt{5}, \infty)$ karena $f' (x) > 0$

Langkah 9

Sebutkan interval-interval yang fungsinya naik dan turun.

Meningkat pada: $(- \sqrt{5}, 0), (\sqrt{5}, \infty)$

Menurun pada: $(- \infty, - \sqrt{5}), (0, \sqrt{5})$

Langkah 10