微分積分 例

変曲点を求める f(x)=x^2|x|
f(x)=x2|x|f(x)=x2|x|
ステップ 1
二次導関数を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.1
一次導関数を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.1.1
f(x)=x2およびg(x)=|x|のとき、ddx[f(x)g(x)]f(x)ddx[g(x)]+g(x)ddx[f(x)]であるという積の法則を使って微分します。
x2ddx[|x|]+|x|ddx[x2]
ステップ 1.1.2
xに関する|x|の微分係数はx|x|です。
x2x|x|+|x|ddx[x2]
ステップ 1.1.3
x2x|x|をまとめます。
x2x|x|+|x|ddx[x2]
ステップ 1.1.4
指数を足してx2xを掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.1.4.1
x2xをかけます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.1.4.1.1
x1乗します。
x2x1|x|+|x|ddx[x2]
ステップ 1.1.4.1.2
べき乗則aman=am+nを利用して指数を組み合わせます。
x2+1|x|+|x|ddx[x2]
x2+1|x|+|x|ddx[x2]
ステップ 1.1.4.2
21をたし算します。
x3|x|+|x|ddx[x2]
x3|x|+|x|ddx[x2]
ステップ 1.1.5
n=2のとき、ddx[xn]nxn-1であるというべき乗則を使って微分します。
x3|x|+|x|(2x)
ステップ 1.1.6
項を並べ替えます。
f(x)=x3|x|+2x|x|
f(x)=x3|x|+2x|x|
ステップ 1.2
二次導関数を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.2.1
総和則では、x3|x|+2x|x|xに関する積分はddx[x3|x|]+ddx[2x|x|]です。
ddx[x3|x|]+ddx[2x|x|]
ステップ 1.2.2
ddx[x3|x|]の値を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.2.2.1
f(x)=x3およびg(x)=|x|のとき、ddx[f(x)g(x)]g(x)ddx[f(x)]-f(x)ddx[g(x)]g(x)2であるという商の法則を使って微分します。
|x|ddx[x3]-x3ddx[|x|]|x|2+ddx[2x|x|]
ステップ 1.2.2.2
n=3のとき、ddx[xn]nxn-1であるというべき乗則を使って微分します。
|x|(3x2)-x3ddx[|x|]|x|2+ddx[2x|x|]
ステップ 1.2.2.3
xに関する|x|の微分係数はx|x|です。
|x|(3x2)-x3x|x||x|2+ddx[2x|x|]
ステップ 1.2.2.4
x|x|x3をまとめます。
|x|(3x2)-xx3|x||x|2+ddx[2x|x|]
ステップ 1.2.2.5
指数を足してxx3を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.2.2.5.1
xx3をかけます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.2.2.5.1.1
x1乗します。
|x|(3x2)-x1x3|x||x|2+ddx[2x|x|]
ステップ 1.2.2.5.1.2
べき乗則aman=am+nを利用して指数を組み合わせます。
|x|(3x2)-x1+3|x||x|2+ddx[2x|x|]
|x|(3x2)-x1+3|x||x|2+ddx[2x|x|]
ステップ 1.2.2.5.2
13をたし算します。
|x|(3x2)-x4|x||x|2+ddx[2x|x|]
|x|(3x2)-x4|x||x|2+ddx[2x|x|]
|x|(3x2)-x4|x||x|2+ddx[2x|x|]
ステップ 1.2.3
ddx[2x|x|]の値を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.2.3.1
2xに対して定数なので、xに対する2x|x|の微分係数は2ddx[x|x|]です。
|x|(3x2)-x4|x||x|2+2ddx[x|x|]
ステップ 1.2.3.2
f(x)=xおよびg(x)=|x|のとき、ddx[f(x)g(x)]f(x)ddx[g(x)]+g(x)ddx[f(x)]であるという積の法則を使って微分します。
|x|(3x2)-x4|x||x|2+2(xddx[|x|]+|x|ddx[x])
ステップ 1.2.3.3
xに関する|x|の微分係数はx|x|です。
|x|(3x2)-x4|x||x|2+2(xx|x|+|x|ddx[x])
ステップ 1.2.3.4
n=1のとき、ddx[xn]nxn-1であるというべき乗則を使って微分します。
|x|(3x2)-x4|x||x|2+2(xx|x|+|x|1)
ステップ 1.2.3.5
xx|x|をまとめます。
|x|(3x2)-x4|x||x|2+2(xx|x|+|x|1)
ステップ 1.2.3.6
x1乗します。
|x|(3x2)-x4|x||x|2+2(x1x|x|+|x|1)
ステップ 1.2.3.7
x1乗します。
|x|(3x2)-x4|x||x|2+2(x1x1|x|+|x|1)
ステップ 1.2.3.8
べき乗則aman=am+nを利用して指数を組み合わせます。
|x|(3x2)-x4|x||x|2+2(x1+1|x|+|x|1)
ステップ 1.2.3.9
11をたし算します。
|x|(3x2)-x4|x||x|2+2(x2|x|+|x|1)
ステップ 1.2.3.10
|x|1をかけます。
|x|(3x2)-x4|x||x|2+2(x2|x|+|x|)
|x|(3x2)-x4|x||x|2+2(x2|x|+|x|)
ステップ 1.2.4
簡約します。
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ステップ 1.2.4.1
分配則を当てはめます。
|x|(3x2)-x4|x||x|2+2x2|x|+2|x|
ステップ 1.2.4.2
項をまとめます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.2.4.2.1
2x2|x|をまとめます。
|x|(3x2)-x4|x||x|2+2x2|x|+2|x|
ステップ 1.2.4.2.2
2|x|を公分母のある分数として書くために、|x|2|x|2を掛けます。
2x2|x|+|x|(3x2)-x4|x||x|2+2|x||x|2|x|2
ステップ 1.2.4.2.3
公分母の分子をまとめます。
2x2|x|+|x|(3x2)-x4|x|+2|x||x|2|x|2
ステップ 1.2.4.2.4
指数を足して|x||x|2を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.2.4.2.4.1
|x|2を移動させます。
2x2|x|+|x|(3x2)-x4|x|+2(|x|2|x|)|x|2
ステップ 1.2.4.2.4.2
|x|2|x|をかけます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.2.4.2.4.2.1
|x|1乗します。
2x2|x|+|x|(3x2)-x4|x|+2(|x|2|x|1)|x|2
ステップ 1.2.4.2.4.2.2
べき乗則aman=am+nを利用して指数を組み合わせます。
2x2|x|+|x|(3x2)-x4|x|+2|x|2+1|x|2
2x2|x|+|x|(3x2)-x4|x|+2|x|2+1|x|2
ステップ 1.2.4.2.4.3
21をたし算します。
2x2|x|+|x|(3x2)-x4|x|+2|x|3|x|2
2x2|x|+|x|(3x2)-x4|x|+2|x|3|x|2
2x2|x|+|x|(3x2)-x4|x|+2|x|3|x|2
ステップ 1.2.4.3
各項を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.2.4.3.1
分子を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.2.4.3.1.1
積の可換性を利用して書き換えます。
2x2|x|+3|x|x2-x4|x|+2|x|3|x|2
ステップ 1.2.4.3.1.2
項を並べ替えます。
2x2|x|+-x4|x|+2|x|3+3x2|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.3
2|x|3を公分母のある分数として書くために、|x||x|を掛けます。
2x2|x|+-x4|x|+2|x|3|x||x|+3x2|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.4
公分母の分子をまとめます。
2x2|x|+-x4+2|x|3|x||x|+3x2|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.5
分子を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.2.4.3.1.5.1
指数を足して|x|3|x|を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.2.4.3.1.5.1.1
|x|を移動させます。
2x2|x|+-x4+2(|x||x|3)|x|+3x2|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.5.1.2
|x||x|3をかけます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.2.4.3.1.5.1.2.1
|x|1乗します。
2x2|x|+-x4+2(|x|1|x|3)|x|+3x2|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.5.1.2.2
べき乗則aman=am+nを利用して指数を組み合わせます。
2x2|x|+-x4+2|x|1+3|x|+3x2|x||x|2
2x2|x|+-x4+2|x|1+3|x|+3x2|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.5.1.3
13をたし算します。
2x2|x|+-x4+2|x|4|x|+3x2|x||x|2
2x2|x|+-x4+2|x|4|x|+3x2|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.5.2
偶数乗をもつ累乗法は常に正なので、|x|4の絶対値を削除します。
2x2|x|+-x4+2x4|x|+3x2|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.5.3
-x42x4をたし算します。
2x2|x|+x4|x|+3x2|x||x|2
2x2|x|+x4|x|+3x2|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.6
3x2|x|を公分母のある分数として書くために、|x||x|を掛けます。
2x2|x|+x4|x|+3x2|x||x||x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.7
公分母の分子をまとめます。
2x2|x|+x4+3x2|x||x||x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.8
分子を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.2.4.3.1.8.1
x2x4+3x2|x||x|で因数分解します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.2.4.3.1.8.1.1
x2x4で因数分解します。
2x2|x|+x2x2+3x2|x||x||x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.8.1.2
x23x2|x||x|で因数分解します。
2x2|x|+x2x2+x2(3|x||x|)|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.8.1.3
x2x2x2+x2(3|x||x|)で因数分解します。
2x2|x|+x2(x2+3|x||x|)|x||x|2
2x2|x|+x2(x2+3|x||x|)|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.8.2
3|x||x|を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.2.4.3.1.8.2.1
絶対値を乗算するために、各絶対値の内側にある項を乗算します。
2x2|x|+x2(x2+3|xx|)|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.8.2.2
x1乗します。
2x2|x|+x2(x2+3|x1x|)|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.8.2.3
x1乗します。
2x2|x|+x2(x2+3|x1x1|)|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.8.2.4
べき乗則aman=am+nを利用して指数を組み合わせます。
2x2|x|+x2(x2+3|x1+1|)|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.8.2.5
11をたし算します。
2x2|x|+x2(x2+3|x2|)|x||x|2
2x2|x|+x2(x2+3|x2|)|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.8.3
絶対値から非負の項を削除します。
2x2|x|+x2(x2+3x2)|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.8.4
x23x2をたし算します。
2x2|x|+x24x2|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.8.5
指数を足してx2x2を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.2.4.3.1.8.5.1
x2を移動させます。
2x2|x|+x2x24|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.8.5.2
べき乗則aman=am+nを利用して指数を組み合わせます。
2x2|x|+x2+24|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.8.5.3
22をたし算します。
2x2|x|+x44|x||x|2
2x2|x|+x44|x||x|2
2x2|x|+x44|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.9
4x4の左に移動させます。
2x2|x|+4x4|x||x|2
2x2|x|+4x4|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.2
偶数乗をもつ累乗法は常に正なので、|x|2の絶対値を削除します。
2x2|x|+4x4|x|x2
ステップ 1.2.4.3.3
分子に分母の逆数を掛けます。
2x2|x|+4x4|x|1x2
ステップ 1.2.4.3.4
まとめる。
2x2|x|+4x41|x|x2
ステップ 1.2.4.3.5
x4x2の共通因数を約分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.2.4.3.5.1
x24x41で因数分解します。
2x2|x|+x2(4x21)|x|x2
ステップ 1.2.4.3.5.2
共通因数を約分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.2.4.3.5.2.1
x2|x|x2で因数分解します。
2x2|x|+x2(4x21)x2|x|
ステップ 1.2.4.3.5.2.2
共通因数を約分します。
2x2|x|+x2(4x21)x2|x|
ステップ 1.2.4.3.5.2.3
式を書き換えます。
2x2|x|+4x21|x|
2x2|x|+4x21|x|
2x2|x|+4x21|x|
ステップ 1.2.4.3.6
41をかけます。
2x2|x|+4x2|x|
2x2|x|+4x2|x|
ステップ 1.2.4.4
公分母の分子をまとめます。
2x2+4x2|x|
ステップ 1.2.4.5
2x24x2をたし算します。
f(x)=6x2|x|
f(x)=6x2|x|
f(x)=6x2|x|
ステップ 1.3
xに関するf(x)の二次導関数は6x2|x|です。
6x2|x|
6x2|x|
ステップ 2
二次導関数を0と等しくし、次に方程式6x2|x|=0を解きます。
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ステップ 2.1
二次導関数を0に等しくします。
6x2|x|=0
ステップ 2.2
分子を0に等しくします。
6x2=0
ステップ 2.3
xについて方程式を解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.3.1
6x2=0の各項を6で割り、簡約します。
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ステップ 2.3.1.1
6x2=0の各項を6で割ります。
6x26=06
ステップ 2.3.1.2
左辺を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.3.1.2.1
6の共通因数を約分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.3.1.2.1.1
共通因数を約分します。
6x26=06
ステップ 2.3.1.2.1.2
x21で割ります。
x2=06
x2=06
x2=06
ステップ 2.3.1.3
右辺を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.3.1.3.1
06で割ります。
x2=0
x2=0
x2=0
ステップ 2.3.2
方程式の両辺の指定した根をとり、左辺の指数を消去します。
x=±0
ステップ 2.3.3
±0を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.3.3.1
002に書き換えます。
x=±02
ステップ 2.3.3.2
正の実数と仮定して、累乗根の下から項を取り出します。
x=±0
ステップ 2.3.3.3
プラスマイナス00です。
x=0
x=0
x=0
ステップ 2.4
6x2|x|=0が真にならない解を除外します。
解がありません
解がありません
ステップ 3
二次導関数が0に等しくなるような値が見つかりません。
変曲点がありません
(
(
)
)
|
|
[
[
]
]
7
7
8
8
9
9
°
°
θ
θ
4
4
5
5
6
6
/
/
^
^
×
×
>
>
π
π
1
1
2
2
3
3
-
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+
÷
÷
<
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!
,
,
0
0
.
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