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微分積分 例
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
およびのとき、はであるという連鎖律を使って微分します。
ステップ 1.1.1.1
連鎖律を当てはめるために、をとします。
ステップ 1.1.1.2
のとき、はであるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 1.1.1.3
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 1.1.2
を公分母のある分数として書くために、を掛けます。
ステップ 1.1.3
とをまとめます。
ステップ 1.1.4
公分母の分子をまとめます。
ステップ 1.1.5
分子を簡約します。
ステップ 1.1.5.1
にをかけます。
ステップ 1.1.5.2
からを引きます。
ステップ 1.1.6
分数をまとめます。
ステップ 1.1.6.1
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 1.1.6.2
とをまとめます。
ステップ 1.1.6.3
負の指数法則を利用してを分母に移動させます。
ステップ 1.1.7
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 1.1.8
のとき、はであるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 1.1.9
はについて定数なので、についての微分係数はです。
ステップ 1.1.10
分数をまとめます。
ステップ 1.1.10.1
とをたし算します。
ステップ 1.1.10.2
とをまとめます。
ステップ 1.1.10.3
とをまとめます。
ステップ 1.2
に関するの一次導関数はです。
ステップ 2
ステップ 2.1
一次導関数をに等しくします。
ステップ 2.2
分子を0に等しくします。
ステップ 2.3
の各項をで割り、簡約します。
ステップ 2.3.1
の各項をで割ります。
ステップ 2.3.2
左辺を簡約します。
ステップ 2.3.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 2.3.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.3.2.1.2
をで割ります。
ステップ 2.3.3
右辺を簡約します。
ステップ 2.3.3.1
をで割ります。
ステップ 3
ステップ 3.1
法則を当てはめ、累乗法を根で書き換えます。
ステップ 3.2
の分母をに等しいとして、式が未定義である場所を求めます。
ステップ 3.3
について解きます。
ステップ 3.3.1
方程式の左辺から根を削除するため、方程式の両辺を3乗します。
ステップ 3.3.2
方程式の各辺を簡約します。
ステップ 3.3.2.1
を利用し、をに書き換えます。
ステップ 3.3.2.2
左辺を簡約します。
ステップ 3.3.2.2.1
を簡約します。
ステップ 3.3.2.2.1.1
積の法則をに当てはめます。
ステップ 3.3.2.2.1.2
を乗します。
ステップ 3.3.2.2.1.3
の指数を掛けます。
ステップ 3.3.2.2.1.3.1
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 3.3.2.2.1.3.2
の共通因数を約分します。
ステップ 3.3.2.2.1.3.2.1
共通因数を約分します。
ステップ 3.3.2.2.1.3.2.2
式を書き換えます。
ステップ 3.3.2.3
右辺を簡約します。
ステップ 3.3.2.3.1
を正数乗し、を得ます。
ステップ 3.3.3
について解きます。
ステップ 3.3.3.1
方程式の左辺を因数分解します。
ステップ 3.3.3.1.1
をに書き換えます。
ステップ 3.3.3.1.2
両項とも完全平方なので、平方の差の公式を利用して、因数分解します。このとき、であり、です。
ステップ 3.3.3.1.3
因数分解。
ステップ 3.3.3.1.3.1
積の法則をに当てはめます。
ステップ 3.3.3.1.3.2
不要な括弧を削除します。
ステップ 3.3.3.2
方程式の左辺の個々の因数がと等しいならば、式全体はと等しくなります。
ステップ 3.3.3.3
をに等しくし、を解きます。
ステップ 3.3.3.3.1
がに等しいとします。
ステップ 3.3.3.3.2
についてを解きます。
ステップ 3.3.3.3.2.1
がに等しいとします。
ステップ 3.3.3.3.2.2
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 3.3.3.4
をに等しくし、を解きます。
ステップ 3.3.3.4.1
がに等しいとします。
ステップ 3.3.3.4.2
についてを解きます。
ステップ 3.3.3.4.2.1
がに等しいとします。
ステップ 3.3.3.4.2.2
方程式の両辺にを足します。
ステップ 3.3.3.5
最終解はを真にするすべての値です。
ステップ 3.4
分母がに等しい、平方根の引数がより小さい、または対数の引数が以下の場合、方程式は未定義です。
ステップ 4
ステップ 4.1
での値を求めます。
ステップ 4.1.1
をに代入します。
ステップ 4.1.2
簡約します。
ステップ 4.1.2.1
式を簡約します。
ステップ 4.1.2.1.1
を正数乗し、を得ます。
ステップ 4.1.2.1.2
からを引きます。
ステップ 4.1.2.1.3
をに書き換えます。
ステップ 4.1.2.1.4
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 4.1.2.2
の共通因数を約分します。
ステップ 4.1.2.2.1
共通因数を約分します。
ステップ 4.1.2.2.2
式を書き換えます。
ステップ 4.1.2.3
指数を求めます。
ステップ 4.2
での値を求めます。
ステップ 4.2.1
をに代入します。
ステップ 4.2.2
簡約します。
ステップ 4.2.2.1
式を簡約します。
ステップ 4.2.2.1.1
を乗します。
ステップ 4.2.2.1.2
からを引きます。
ステップ 4.2.2.1.3
をに書き換えます。
ステップ 4.2.2.1.4
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 4.2.2.2
の共通因数を約分します。
ステップ 4.2.2.2.1
共通因数を約分します。
ステップ 4.2.2.2.2
式を書き換えます。
ステップ 4.2.2.3
指数を求めます。
ステップ 4.3
での値を求めます。
ステップ 4.3.1
をに代入します。
ステップ 4.3.2
簡約します。
ステップ 4.3.2.1
式を簡約します。
ステップ 4.3.2.1.1
1のすべての数の累乗は1です。
ステップ 4.3.2.1.2
からを引きます。
ステップ 4.3.2.1.3
をに書き換えます。
ステップ 4.3.2.1.4
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 4.3.2.2
の共通因数を約分します。
ステップ 4.3.2.2.1
共通因数を約分します。
ステップ 4.3.2.2.2
式を書き換えます。
ステップ 4.3.2.3
指数を求めます。
ステップ 4.4
点のすべてを一覧にします。
ステップ 5