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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、はであるという商の法則を使って微分します。
ステップ 1.1.2
微分します。
ステップ 1.1.2.1
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 1.1.2.2
をの左に移動させます。
ステップ 1.1.2.3
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 1.1.2.4
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 1.1.2.5
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 1.1.2.6
式を簡約します。
ステップ 1.1.2.6.1
とをたし算します。
ステップ 1.1.2.6.2
にをかけます。
ステップ 1.1.3
を乗します。
ステップ 1.1.4
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 1.1.5
とをたし算します。
ステップ 1.1.6
簡約します。
ステップ 1.1.6.1
分配則を当てはめます。
ステップ 1.1.6.2
分配則を当てはめます。
ステップ 1.1.6.3
分子を簡約します。
ステップ 1.1.6.3.1
各項を簡約します。
ステップ 1.1.6.3.1.1
指数を足してにを掛けます。
ステップ 1.1.6.3.1.1.1
を移動させます。
ステップ 1.1.6.3.1.1.2
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 1.1.6.3.1.1.3
とをたし算します。
ステップ 1.1.6.3.1.2
にをかけます。
ステップ 1.1.6.3.2
からを引きます。
ステップ 1.1.6.4
をで因数分解します。
ステップ 1.1.6.4.1
をで因数分解します。
ステップ 1.1.6.4.2
をで因数分解します。
ステップ 1.1.6.4.3
をで因数分解します。
ステップ 1.1.6.5
分母を簡約します。
ステップ 1.1.6.5.1
をに書き換えます。
ステップ 1.1.6.5.2
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 1.1.6.5.3
積の法則をに当てはめます。
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
について方程式を解きます。
ステップ 2.3.1
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 2.3.2
をに等しくし、を解きます。
ステップ 2.3.2.1
がに等しいとします。
ステップ 2.3.2.2
についてを解きます。
ステップ 2.3.2.2.1
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
ステップ 2.3.2.2.2
を簡約します。
ステップ 2.3.2.2.2.1
をに書き換えます。
ステップ 2.3.2.2.2.2
正の実数と仮定して、累乗根の下から項を取り出します。
ステップ 2.3.2.2.2.3
プラスマイナスはです。
ステップ 2.3.3
をに等しくし、を解きます。
ステップ 2.3.3.1
がに等しいとします。
ステップ 2.3.3.2
についてを解きます。
ステップ 2.3.3.2.1
方程式の両辺にを足します。
ステップ 2.3.3.2.2
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
ステップ 2.3.3.2.3
を簡約します。
ステップ 2.3.3.2.3.1
をに書き換えます。
ステップ 2.3.3.2.3.1.1
をで因数分解します。
ステップ 2.3.3.2.3.1.2
をに書き換えます。
ステップ 2.3.3.2.3.2
累乗根の下から項を取り出します。
ステップ 2.3.3.2.4
完全解は、解の正と負の部分の両方の計算結果です。
ステップ 2.3.3.2.4.1
まず、の正の数を利用し、1番目の解を求めます。
ステップ 2.3.3.2.4.2
次に、の負の値を利用し。2番目の解を求めます。
ステップ 2.3.3.2.4.3
完全解は、解の正と負の部分の両方の計算結果です。
ステップ 2.3.4
最終解はを真にするすべての値です。
ステップ 3
ステップ 3.1
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 3.2
について解きます。
ステップ 3.2.1
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 3.2.2
をに等しくし、を解きます。
ステップ 3.2.2.1
がに等しいとします。
ステップ 3.2.2.2
についてを解きます。
ステップ 3.2.2.2.1
がに等しいとします。
ステップ 3.2.2.2.2
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 3.2.3
をに等しくし、を解きます。
ステップ 3.2.3.1
がに等しいとします。
ステップ 3.2.3.2
についてを解きます。
ステップ 3.2.3.2.1
がに等しいとします。
ステップ 3.2.3.2.2
方程式の両辺にを足します。
ステップ 3.2.4
最終解はを真にするすべての値です。
ステップ 3.3
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
を正数乗し、を得ます。
ステップ 4.1.2.2
分母を簡約します。
ステップ 4.1.2.2.1
を正数乗し、を得ます。
ステップ 4.1.2.2.2
からを引きます。
ステップ 4.1.2.3
をで割ります。
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
分子を簡約します。
ステップ 4.2.2.1.1
積の法則をに当てはめます。
ステップ 4.2.2.1.2
を乗します。
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
を乗します。
ステップ 4.2.2.1.5
をに書き換えます。
ステップ 4.2.2.1.5.1
をで因数分解します。
ステップ 4.2.2.1.5.2
をに書き換えます。
ステップ 4.2.2.1.6
累乗根の下から項を取り出します。
ステップ 4.2.2.1.7
にをかけます。
ステップ 4.2.2.2
分母を簡約します。
ステップ 4.2.2.2.1
積の法則をに当てはめます。
ステップ 4.2.2.2.2
を乗します。
ステップ 4.2.2.2.3
をに書き換えます。
ステップ 4.2.2.2.3.1
を利用し、をに書き換えます。
ステップ 4.2.2.2.3.2
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 4.2.2.2.3.3
とをまとめます。
ステップ 4.2.2.2.3.4
の共通因数を約分します。
ステップ 4.2.2.2.3.4.1
共通因数を約分します。
ステップ 4.2.2.2.3.4.2
式を書き換えます。
ステップ 4.2.2.2.3.5
指数を求めます。
ステップ 4.2.2.2.4
にをかけます。
ステップ 4.2.2.2.5
からを引きます。
ステップ 4.2.2.3
との共通因数を約分します。
ステップ 4.2.2.3.1
をで因数分解します。
ステップ 4.2.2.3.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.2.2.3.2.1
をで因数分解します。
ステップ 4.2.2.3.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.2.2.3.2.3
式を書き換えます。
ステップ 4.2.2.3.2.4
をで割ります。
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
分子を簡約します。
ステップ 4.3.2.1.1
積の法則をに当てはめます。
ステップ 4.3.2.1.2
を乗します。
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
を乗します。
ステップ 4.3.2.1.5
をに書き換えます。
ステップ 4.3.2.1.5.1
をで因数分解します。
ステップ 4.3.2.1.5.2
をに書き換えます。
ステップ 4.3.2.1.6
累乗根の下から項を取り出します。
ステップ 4.3.2.1.7
にをかけます。
ステップ 4.3.2.2
分母を簡約します。
ステップ 4.3.2.2.1
積の法則をに当てはめます。
ステップ 4.3.2.2.2
を乗します。
ステップ 4.3.2.2.3
をに書き換えます。
ステップ 4.3.2.2.3.1
を利用し、をに書き換えます。
ステップ 4.3.2.2.3.2
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 4.3.2.2.3.3
とをまとめます。
ステップ 4.3.2.2.3.4
の共通因数を約分します。
ステップ 4.3.2.2.3.4.1
共通因数を約分します。
ステップ 4.3.2.2.3.4.2
式を書き換えます。
ステップ 4.3.2.2.3.5
指数を求めます。
ステップ 4.3.2.2.4
にをかけます。
ステップ 4.3.2.2.5
からを引きます。
ステップ 4.3.2.3
との共通因数を約分します。
ステップ 4.3.2.3.1
をで因数分解します。
ステップ 4.3.2.3.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.3.2.3.2.1
をで因数分解します。
ステップ 4.3.2.3.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.3.2.3.2.3
式を書き換えます。
ステップ 4.3.2.3.2.4
をで割ります。
ステップ 4.4
での値を求めます。
ステップ 4.4.1
をに代入します。
ステップ 4.4.2
簡約します。
ステップ 4.4.2.1
を乗します。
ステップ 4.4.2.2
からを引きます。
ステップ 4.4.2.3
による除算を含む式です。式は未定義です。
未定義
未定義
未定義
ステップ 4.5
での値を求めます。
ステップ 4.5.1
をに代入します。
ステップ 4.5.2
簡約します。
ステップ 4.5.2.1
を乗します。
ステップ 4.5.2.2
からを引きます。
ステップ 4.5.2.3
による除算を含む式です。式は未定義です。
未定義
未定義
未定義
ステップ 4.6
点のすべてを一覧にします。
ステップ 5