微分積分 例

区間から絶対最大値と絶対最小値を求める f(x) = square root of x+2
f(x)=x+2
ステップ 1
関数の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
nax=axnを利用し、x+2(x+2)12に書き換えます。
ddx[(x+2)12]
ステップ 1.2
f(x)=x12およびg(x)=x+2のとき、ddx[f(g(x))]f(g(x))g(x)であるという連鎖律を使って微分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.2.1
連鎖律を当てはめるために、ux+2とします。
ddu[u12]ddx[x+2]
ステップ 1.2.2
n=12のとき、ddu[un]nun-1であるというべき乗則を使って微分します。
12u12-1ddx[x+2]
ステップ 1.2.3
uのすべての発生をx+2で置き換えます。
12(x+2)12-1ddx[x+2]
12(x+2)12-1ddx[x+2]
ステップ 1.3
-1を公分母のある分数として書くために、22を掛けます。
12(x+2)12-122ddx[x+2]
ステップ 1.4
-122をまとめます。
12(x+2)12+-122ddx[x+2]
ステップ 1.5
公分母の分子をまとめます。
12(x+2)1-122ddx[x+2]
ステップ 1.6
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 1.6.1
-12をかけます。
12(x+2)1-22ddx[x+2]
ステップ 1.6.2
1から2を引きます。
12(x+2)-12ddx[x+2]
12(x+2)-12ddx[x+2]
ステップ 1.7
分数をまとめます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.7.1
分数の前に負数を移動させます。
12(x+2)-12ddx[x+2]
ステップ 1.7.2
12(x+2)-12をまとめます。
(x+2)-122ddx[x+2]
ステップ 1.7.3
負の指数法則b-n=1bnを利用して(x+2)-12を分母に移動させます。
12(x+2)12ddx[x+2]
12(x+2)12ddx[x+2]
ステップ 1.8
総和則では、x+2xに関する積分はddx[x]+ddx[2]です。
12(x+2)12(ddx[x]+ddx[2])
ステップ 1.9
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。
12(x+2)12(1+ddx[2])
ステップ 1.10
2xについて定数なので、xについて2の微分係数は0です。
12(x+2)12(1+0)
ステップ 1.11
式を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 1.11.1
10をたし算します。
12(x+2)121
ステップ 1.11.2
12(x+2)121をかけます。
12(x+2)12
12(x+2)12
12(x+2)12
ステップ 2
関数の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 2.1
定数倍の公式を使って微分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.1.1
12xに対して定数なので、xに対する12(x+2)12の微分係数は12ddx[1(x+2)12]です。
f′′(x)=12ddx(1(x+2)12)
ステップ 2.1.2
指数の基本法則を当てはめます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.1.2.1
1(x+2)12((x+2)12)-1に書き換えます。
f′′(x)=12ddx(((x+2)12)-1)
ステップ 2.1.2.2
((x+2)12)-1の指数を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.1.2.2.1
べき乗則を当てはめて、指数(am)n=amnをかけ算します。
f′′(x)=12ddx((x+2)12-1)
ステップ 2.1.2.2.2
12-1をまとめます。
f′′(x)=12ddx((x+2)-12)
ステップ 2.1.2.2.3
分数の前に負数を移動させます。
f′′(x)=12ddx((x+2)-12)
f′′(x)=12ddx((x+2)-12)
f′′(x)=12ddx((x+2)-12)
f′′(x)=12ddx((x+2)-12)
ステップ 2.2
f(x)=x-12およびg(x)=x+2のとき、ddx[f(g(x))]f(g(x))g(x)であるという連鎖律を使って微分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.2.1
連鎖律を当てはめるために、ux+2とします。
f′′(x)=12(ddu(u-12)ddx(x+2))
ステップ 2.2.2
n=-12のとき、ddu[un]nun-1であるというべき乗則を使って微分します。
f′′(x)=12(-12u-12-1ddx(x+2))
ステップ 2.2.3
uのすべての発生をx+2で置き換えます。
f′′(x)=12(-12(x+2)-12-1ddx(x+2))
f′′(x)=12(-12(x+2)-12-1ddx(x+2))
ステップ 2.3
-1を公分母のある分数として書くために、22を掛けます。
f′′(x)=12(-12(x+2)-12-122ddx(x+2))
ステップ 2.4
-122をまとめます。
f′′(x)=12(-12(x+2)-12+-122ddx(x+2))
ステップ 2.5
公分母の分子をまとめます。
f′′(x)=12(-12(x+2)-1-122ddx(x+2))
ステップ 2.6
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 2.6.1
-12をかけます。
f′′(x)=12(-12(x+2)-1-22ddx(x+2))
ステップ 2.6.2
-1から2を引きます。
f′′(x)=12(-12(x+2)-32ddx(x+2))
f′′(x)=12(-12(x+2)-32ddx(x+2))
ステップ 2.7
分数をまとめます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.7.1
分数の前に負数を移動させます。
f′′(x)=12(-12(x+2)-32ddx(x+2))
ステップ 2.7.2
(x+2)-3212をまとめます。
f′′(x)=12(-(x+2)-322ddx(x+2))
ステップ 2.7.3
負の指数法則b-n=1bnを利用して(x+2)-32を分母に移動させます。
f′′(x)=12(-12(x+2)32ddx(x+2))
ステップ 2.7.4
1212(x+2)32をかけます。
f′′(x)=-12(2(x+2)32)ddx(x+2)
ステップ 2.7.5
22をかけます。
f′′(x)=-14(x+2)32ddx(x+2)
f′′(x)=-14(x+2)32ddx(x+2)
ステップ 2.8
総和則では、x+2xに関する積分はddx[x]+ddx[2]です。
f′′(x)=-14(x+2)32(ddx(x)+ddx(2))
ステップ 2.9
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。
f′′(x)=-14(x+2)32(1+ddx(2))
ステップ 2.10
2xについて定数なので、xについて2の微分係数は0です。
f′′(x)=-14(x+2)32(1+0)
ステップ 2.11
式を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.11.1
10をたし算します。
f′′(x)=-14(x+2)321
ステップ 2.11.2
-11をかけます。
f′′(x)=-14(x+2)32
f′′(x)=-14(x+2)32
f′′(x)=-14(x+2)32
ステップ 3
微分係数を0と等しくし、式を解いて関数の極大値と最小値を求めます。
12(x+2)12=0
ステップ 4
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 4.1
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 4.1.1
nax=axnを利用し、x+2(x+2)12に書き換えます。
ddx[(x+2)12]
ステップ 4.1.2
f(x)=x12およびg(x)=x+2のとき、ddx[f(g(x))]f(g(x))g(x)であるという連鎖律を使って微分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 4.1.2.1
連鎖律を当てはめるために、ux+2とします。
ddu[u12]ddx[x+2]
ステップ 4.1.2.2
n=12のとき、ddu[un]nun-1であるというべき乗則を使って微分します。
12u12-1ddx[x+2]
ステップ 4.1.2.3
uのすべての発生をx+2で置き換えます。
12(x+2)12-1ddx[x+2]
12(x+2)12-1ddx[x+2]
ステップ 4.1.3
-1を公分母のある分数として書くために、22を掛けます。
12(x+2)12-122ddx[x+2]
ステップ 4.1.4
-122をまとめます。
12(x+2)12+-122ddx[x+2]
ステップ 4.1.5
公分母の分子をまとめます。
12(x+2)1-122ddx[x+2]
ステップ 4.1.6
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 4.1.6.1
-12をかけます。
12(x+2)1-22ddx[x+2]
ステップ 4.1.6.2
1から2を引きます。
12(x+2)-12ddx[x+2]
12(x+2)-12ddx[x+2]
ステップ 4.1.7
分数をまとめます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 4.1.7.1
分数の前に負数を移動させます。
12(x+2)-12ddx[x+2]
ステップ 4.1.7.2
12(x+2)-12をまとめます。
(x+2)-122ddx[x+2]
ステップ 4.1.7.3
負の指数法則b-n=1bnを利用して(x+2)-12を分母に移動させます。
12(x+2)12ddx[x+2]
12(x+2)12ddx[x+2]
ステップ 4.1.8
総和則では、x+2xに関する積分はddx[x]+ddx[2]です。
12(x+2)12(ddx[x]+ddx[2])
ステップ 4.1.9
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。
12(x+2)12(1+ddx[2])
ステップ 4.1.10
2xについて定数なので、xについて2の微分係数は0です。
12(x+2)12(1+0)
ステップ 4.1.11
式を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 4.1.11.1
10をたし算します。
12(x+2)121
ステップ 4.1.11.2
12(x+2)121をかけます。
f(x)=12(x+2)12
f(x)=12(x+2)12
f(x)=12(x+2)12
ステップ 4.2
xに関するf(x)の一次導関数は12(x+2)12です。
12(x+2)12
12(x+2)12
ステップ 5
一次導関数を0と等しくし、次に方程式12(x+2)12=0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 5.1
一次導関数を0に等しくします。
12(x+2)12=0
ステップ 5.2
分子を0に等しくします。
1=0
ステップ 5.3
10なので、解はありません。
解がありません
解がありません
ステップ 6
微分係数が未定義になる値を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.1
分数指数をもつ式を根に変換します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.1.1
法則xmn=nxmを当てはめ、累乗法を根で書き換えます。
12(x+2)1
ステップ 6.1.2
1に乗じたものは底そのものです。
12x+2
12x+2
ステップ 6.2
12x+2の分母を0に等しいとして、式が未定義である場所を求めます。
2x+2=0
ステップ 6.3
xについて解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.3.1
方程式の左辺から根を削除するため、方程式の両辺を2乗します。
(2x+2)2=02
ステップ 6.3.2
方程式の各辺を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.3.2.1
nax=axnを利用し、x+2(x+2)12に書き換えます。
(2(x+2)12)2=02
ステップ 6.3.2.2
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 6.3.2.2.1
(2(x+2)12)2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 6.3.2.2.1.1
積の法則を2(x+2)12に当てはめます。
22((x+2)12)2=02
ステップ 6.3.2.2.1.2
22乗します。
4((x+2)12)2=02
ステップ 6.3.2.2.1.3
((x+2)12)2の指数を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.3.2.2.1.3.1
べき乗則を当てはめて、指数(am)n=amnをかけ算します。
4(x+2)122=02
ステップ 6.3.2.2.1.3.2
2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 6.3.2.2.1.3.2.1
共通因数を約分します。
4(x+2)122=02
ステップ 6.3.2.2.1.3.2.2
式を書き換えます。
4(x+2)1=02
4(x+2)1=02
4(x+2)1=02
ステップ 6.3.2.2.1.4
簡約します。
4(x+2)=02
ステップ 6.3.2.2.1.5
分配則を当てはめます。
4x+42=02
ステップ 6.3.2.2.1.6
42をかけます。
4x+8=02
4x+8=02
4x+8=02
ステップ 6.3.2.3
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 6.3.2.3.1
0を正数乗し、0を得ます。
4x+8=0
4x+8=0
4x+8=0
ステップ 6.3.3
xについて解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.3.3.1
方程式の両辺から8を引きます。
4x=-8
ステップ 6.3.3.2
4x=-8の各項を4で割り、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 6.3.3.2.1
4x=-8の各項を4で割ります。
4x4=-84
ステップ 6.3.3.2.2
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 6.3.3.2.2.1
4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 6.3.3.2.2.1.1
共通因数を約分します。
4x4=-84
ステップ 6.3.3.2.2.1.2
x1で割ります。
x=-84
x=-84
x=-84
ステップ 6.3.3.2.3
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 6.3.3.2.3.1
-84で割ります。
x=-2
x=-2
x=-2
x=-2
x=-2
ステップ 6.4
x+2の被開数を0より小さいとして、式が未定義である場所を求めます。
x+2<0
ステップ 6.5
不等式の両辺から2を引きます。
x<-2
ステップ 6.6
分母が0に等しい、平方根の引数が0より小さい、または対数の引数が0以下の場合、方程式は未定義です。
x-2
(-,-2]
x-2
(-,-2]
ステップ 7
値を求める臨界点です。
x=-2
ステップ 8
x=-2で二次導関数の値を求めます。二次導関数が正のとき、この値が極小値です。二次導関数が負の時、この値が極大値です。
-14((-2)+2)32
ステップ 9
二次導関数の値を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 9.1
式を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 9.1.1
-22をたし算します。
-14032
ステップ 9.1.2
002に書き換えます。
-14(02)32
ステップ 9.1.3
べき乗則を当てはめて、指数(am)n=amnをかけ算します。
-1402(32)
-1402(32)
ステップ 9.2
2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 9.2.1
共通因数を約分します。
-1402(32)
ステップ 9.2.2
式を書き換えます。
-1403
-1403
ステップ 9.3
式を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 9.3.1
0を正数乗し、0を得ます。
-140
ステップ 9.3.2
40をかけます。
-10
ステップ 9.3.3
0による除算を含む式です。式は未定義です。
未定義
-10
ステップ 9.4
0による除算を含む式です。式は未定義です。
未定義
未定義
ステップ 10
一次導関数検定ができなかったので、極値はありません。
極値がありません
ステップ 11
 [x2  12  π  xdx ]