微分積分例

$f (x) = \sqrt{x}$ , $x = 4$

ステップ 1

$x = 4$ で $y$ の値を求めます。

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ステップ 1.1

$4$ を $x$ に代入します。

$y = \sqrt{4}$

ステップ 1.2

$\sqrt{4}$ を簡約します。

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ステップ 1.2.1

括弧を削除します。

$y = \sqrt{4}$

ステップ 1.2.2

$4$ を $2^{2}$ に書き換えます。

$y = \sqrt{2^{2}}$

ステップ 1.2.3

正の実数と仮定して、累乗根の下から項を取り出します。

$y = 2$

ステップ 2

一次導関数を求め $x = 4$ と $y = 2$ における値を求め、接線の傾きを求めます。

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ステップ 2.1

$\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ を利用し、 $\sqrt{x}$ を $x^{\frac{1}{2}}$ に書き換えます。

$\frac{d}{d x} [x^{\frac{1}{2}}]$

ステップ 2.2

$n = \frac{1}{2}$ のとき、 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ は $n x^{n - 1}$ であるというべき乗則を使って微分します。

$\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1}$

ステップ 2.3

$- 1$ を公分母のある分数として書くために、 $\frac{2}{2}$ を掛けます。

$\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}}$

ステップ 2.4

$- 1$ と $\frac{2}{2}$ をまとめます。

$\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}}$

ステップ 2.5

公分母の分子をまとめます。

$\frac{1}{2} x^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}}$

ステップ 2.6

分子を簡約します。

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ステップ 2.6.1

$- 1$ に $2$ をかけます。

$\frac{1}{2} x^{\frac{1 - 2}{2}}$

ステップ 2.6.2

$1$ から $2$ を引きます。

$\frac{1}{2} x^{\frac{- 1}{2}}$

ステップ 2.7

分数の前に負数を移動させます。

$\frac{1}{2} x^{- \frac{1}{2}}$

ステップ 2.8

簡約します。

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ステップ 2.8.1

負の指数法則 $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ を利用して式を書き換えます。

$\frac{1}{2} \cdot \frac{1}{x^{\frac{1}{2}}}$

ステップ 2.8.2

$\frac{1}{2}$ に $\frac{1}{x^{\frac{1}{2}}}$ をかけます。

$\frac{1}{2 x^{\frac{1}{2}}}$

ステップ 2.9

$x = 4$ で微分係数を求めます。

$\frac{1}{2 {(4)}^{\frac{1}{2}}}$

ステップ 2.10

簡約します。

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ステップ 2.10.1

分母を簡約します。

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ステップ 2.10.1.1

$4$ を $2^{2}$ に書き換えます。

$\frac{1}{2 \cdot {(2^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

ステップ 2.10.1.2

${(2^{2})}^{\frac{1}{2}}$ の指数を掛けます。

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ステップ 2.10.1.2.1

べき乗則を当てはめて、指数 ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ をかけ算します。

$\frac{1}{2 \cdot 2^{2 (\frac{1}{2})}}$

ステップ 2.10.1.2.2

$2$ の共通因数を約分します。

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ステップ 2.10.1.2.2.1

共通因数を約分します。

$\frac{1}{2 \cdot 2^{2 (\frac{1}{2})}}$

ステップ 2.10.1.2.2.2

式を書き換えます。

$\frac{1}{2 \cdot 2^{1}}$

ステップ 2.10.1.3

べき乗則 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ を利用して指数を組み合わせます。

$\frac{1}{2^{1 + 1}}$

ステップ 2.10.1.4

$1$ と $1$ をたし算します。

$\frac{1}{2^{2}}$

ステップ 2.10.2

$2$ を $2$ 乗します。

$\frac{1}{4}$

ステップ 3

傾きと点の値を点と傾きの公式に代入し、 $y$ について解きます。

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ステップ 3.1

傾き $\frac{1}{4}$ と与えられた点 $(4, 2)$ を利用して、点傾き型 $y - y_{1} = m (x - x_{1})$ の $x_{1}$ と $y_{1}$ に代入します。それは傾きの方程式 $m = \frac{y_{2} - y_{1}}{x_{2} - x_{1}}$ から導かれます。

$y - (2) = \frac{1}{4} \cdot (x - (4))$

ステップ 3.2

方程式を簡約し点傾き型にします。

$y - 2 = \frac{1}{4} \cdot (x - 4)$

ステップ 3.3

$y$ について解きます。

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ステップ 3.3.1

$\frac{1}{4} \cdot (x - 4)$ を簡約します。

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ステップ 3.3.1.1

書き換えます。

$y - 2 = 0 + 0 + \frac{1}{4} \cdot (x - 4)$

ステップ 3.3.1.2

0を加えて簡約します。

$y - 2 = \frac{1}{4} \cdot (x - 4)$

ステップ 3.3.1.3

分配則を当てはめます。

$y - 2 = \frac{1}{4} x + \frac{1}{4} \cdot - 4$

ステップ 3.3.1.4

$\frac{1}{4}$ と $x$ をまとめます。

$y - 2 = \frac{x}{4} + \frac{1}{4} \cdot - 4$

ステップ 3.3.1.5

$4$ の共通因数を約分します。

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ステップ 3.3.1.5.1

$4$ を $- 4$ で因数分解します。

$y - 2 = \frac{x}{4} + \frac{1}{4} \cdot (4 (- 1))$

ステップ 3.3.1.5.2

共通因数を約分します。

$y - 2 = \frac{x}{4} + \frac{1}{4} \cdot (4 \cdot - 1)$

ステップ 3.3.1.5.3

式を書き換えます。

$y - 2 = \frac{x}{4} - 1$

ステップ 3.3.2

$y$ を含まないすべての項を方程式の右辺に移動させます。

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ステップ 3.3.2.1

方程式の両辺に $2$ を足します。

$y = \frac{x}{4} - 1 + 2$

ステップ 3.3.2.2

$- 1$ と $2$ をたし算します。

$y = \frac{x}{4} + 1$

ステップ 3.3.3

項を並べ替えます。

$y = \frac{1}{4} x + 1$

ステップ 4

微分積分 例

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