微分積分 例
f(x)=6x-6f(x)=6x−6 , (0,4)(0,4)
ステップ 1
ステップ 1.1
式の定義域は、式が未定義の場合を除き、すべての実数です。この場合、式が未定義になるような実数はありません。
区間記号:
(-∞,∞)(−∞,∞)
集合の内包的記法:
{x|x∈ℝ}
ステップ 1.2
f(x)は[0,4]で連続します。
関数は連続です。
関数は連続です。
ステップ 2
ステップ 2.1
微分係数を求めます。
ステップ 2.1.1
一次導関数を求めます。
ステップ 2.1.1.1
総和則では、6x-6のxに関する積分はddx[6x]+ddx[-6]です。
ddx[6x]+ddx[-6]
ステップ 2.1.1.2
ddx[6x]の値を求めます。
ステップ 2.1.1.2.1
6はxに対して定数なので、xに対する6xの微分係数は6ddx[x]です。
6ddx[x]+ddx[-6]
ステップ 2.1.1.2.2
n=1のとき、ddx[xn]はnxn-1であるというべき乗則を使って微分します。
6⋅1+ddx[-6]
ステップ 2.1.1.2.3
6に1をかけます。
6+ddx[-6]
6+ddx[-6]
ステップ 2.1.1.3
定数の規則を使って微分します。
ステップ 2.1.1.3.1
-6はxについて定数なので、xについて-6の微分係数は0です。
6+0
ステップ 2.1.1.3.2
6と0をたし算します。
f′(x)=6
f′(x)=6
f′(x)=6
ステップ 2.1.2
xに関するf(x)の一次導関数は6です。
6
6
ステップ 2.2
微分係数が[0,4]上で連続か求めます。
ステップ 2.2.1
式の定義域は、式が未定義の場合を除き、すべての実数です。この場合、式が未定義になるような実数はありません。
区間記号:
(-∞,∞)
集合の内包的記法:
{x|x∈ℝ}
ステップ 2.2.2
f′(x)は[0,4]で連続します。
関数は連続です。
関数は連続です。
ステップ 2.3
微分係数が[0,4]で連続なので、関数は[0,4]で微分可能です。
関数は微分可能です。
関数は微分可能です。
ステップ 3
弧長を保証するためには、関数とその微分係数がともに閉区間[0,4]上で連続であることが必要です。
関数とその微分係数は閉区間[0,4]上で連続です。
ステップ 4
ステップ 4.1
総和則では、6x-6のxに関する積分はddx[6x]+ddx[-6]です。
ddx[6x]+ddx[-6]
ステップ 4.2
ddx[6x]の値を求めます。
ステップ 4.2.1
6はxに対して定数なので、xに対する6xの微分係数は6ddx[x]です。
6ddx[x]+ddx[-6]
ステップ 4.2.2
n=1のとき、ddx[xn]はnxn-1であるというべき乗則を使って微分します。
6⋅1+ddx[-6]
ステップ 4.2.3
6に1をかけます。
6+ddx[-6]
6+ddx[-6]
ステップ 4.3
定数の規則を使って微分します。
ステップ 4.3.1
-6はxについて定数なので、xについて-6の微分係数は0です。
6+0
ステップ 4.3.2
6と0をたし算します。
6
6
6
ステップ 5
関数の弧の長さを求めるために公式L=∫ba√1+(f′(x))2dxを利用してます。
∫40√1+(6)2dx
ステップ 6
ステップ 6.1
定数の法則を当てはめます。
√37x]40
ステップ 6.2
代入し簡約します。
ステップ 6.2.1
4および0で√37xの値を求めます。
(√37⋅4)-√37⋅0
ステップ 6.2.2
簡約します。
ステップ 6.2.2.1
4を√37の左に移動させます。
4⋅√37-√37⋅0
ステップ 6.2.2.2
0に-1をかけます。
4√37+0√37
ステップ 6.2.2.3
0に√37をかけます。
4√37+0
ステップ 6.2.2.4
4√37と0をたし算します。
4√37
4√37
4√37
4√37
ステップ 7
結果は複数の形で表すことができます。
完全形:
4√37
10進法形式:
24.33105012…
ステップ 8