問題を入力...
微分積分 例
f(x)=x2|x|f(x)=x2|x|
ステップ 1
ステップ 1.1
一次導関数を求めます。
ステップ 1.1.1
f(x)=x2およびg(x)=|x|のとき、ddx[f(x)g(x)]は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
x2とx|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x2にxを掛けます。
ステップ 1.1.4.1
x2にxをかけます。
ステップ 1.1.4.1.1
xを1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
2と1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]は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。
ステップ 1.2.1
総和則では、x3|x|+2x|x|の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。
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)]は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]は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|とx3をまとめます。
|x|(3x2)-x⋅x3|x||x|2+ddx[2x|x|]
ステップ 1.2.2.5
指数を足してxにx3を掛けます。
ステップ 1.2.2.5.1
xにx3をかけます。
ステップ 1.2.2.5.1.1
xを1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
1と3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。
ステップ 1.2.3.1
2はx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)]は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]は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
xとx|x|をまとめます。
|x|(3x2)-x4|x||x|2+2(x⋅x|x|+|x|⋅1)
ステップ 1.2.3.6
xを1乗します。
|x|(3x2)-x4|x||x|2+2(x1x|x|+|x|⋅1)
ステップ 1.2.3.7
xを1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
1と1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|に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。
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。
ステップ 1.2.4.2.1
2とx2|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|に|x|2を掛けます。
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に|x|をかけます。
ステップ 1.2.4.2.4.2.1
|x|を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
2と1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。
ステップ 1.2.4.3.1
分子を簡約します。
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。
ステップ 1.2.4.3.1.5.1
指数を足して|x|3に|x|を掛けます。
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|に|x|3をかけます。
ステップ 1.2.4.3.1.5.1.2.1
|x|を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
1と3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
-x4と2x4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。
ステップ 1.2.4.3.1.8.1
x2をx4+3x2|x||x|で因数分解します。
ステップ 1.2.4.3.1.8.1.1
x2をx4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
x2を3x2|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
x2をx2x2+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。
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|x⋅x|)|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.8.2.2
xを1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
xを1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
1と1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
x2と3x2をたし算します。
2x2|x|+x2⋅4x2|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.8.5
指数を足してx2にx2を掛けます。
ステップ 1.2.4.3.1.8.5.1
x2を移動させます。
2x2|x|+x2x2⋅4|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+2⋅4|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.8.5.3
2と2をたし算します。
2x2|x|+x4⋅4|x||x|2
2x2|x|+x4⋅4|x||x|2
2x2|x|+x4⋅4|x||x|2
ステップ 1.2.4.3.1.9
4をx4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|+4x4⋅1|x|x2
ステップ 1.2.4.3.5
x4とx2の共通因数を約分します。
ステップ 1.2.4.3.5.1
x2を4x4⋅1で因数分解します。
2x2|x|+x2(4x2⋅1)|x|x2
ステップ 1.2.4.3.5.2
共通因数を約分します。
ステップ 1.2.4.3.5.2.1
x2を|x|x2で因数分解します。
2x2|x|+x2(4x2⋅1)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(4x2⋅1)x2|x|
ステップ 1.2.4.3.5.2.3
式を書き換えます。
2x2|x|+4x2⋅1|x|
2x2|x|+4x2⋅1|x|
2x2|x|+4x2⋅1|x|
ステップ 1.2.4.3.6
4に1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
2x2と4x2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
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。
ステップ 2.3.1
6x2=0の各項を6で割り、簡約します。
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。
ステップ 2.3.1.2.1
6の共通因数を約分します。
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
x2を1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。
ステップ 2.3.1.3.1
0を6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。
ステップ 2.3.3.1
0を02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0は0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