微分積分学準備 例

最大値または最小値を求める d=5sin(pi/4t)
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
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 1.1.1
をまとめます。
ステップ 1.1.2
に対して定数なので、に対するの微分係数はです。
ステップ 1.2
およびのとき、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、とします。
ステップ 1.2.2
に関するの微分係数はです。
ステップ 1.2.3
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 1.3
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 1.3.1
に対して定数なので、に対するの微分係数はです。
ステップ 1.3.2
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 1.3.2.1
をまとめます。
ステップ 1.3.2.2
をまとめます。
ステップ 1.3.2.3
の左に移動させます。
ステップ 1.3.3
のとき、であるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 1.3.4
をかけます。
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
に対して定数なので、に対するの微分係数はです。
ステップ 2.2
およびのとき、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、とします。
ステップ 2.2.2
に関するの微分係数はです。
ステップ 2.2.3
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 2.3
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 2.3.1
をまとめます。
ステップ 2.3.2
に対して定数なので、に対するの微分係数はです。
ステップ 2.3.3
をかけます。
ステップ 2.4
乗します。
ステップ 2.5
乗します。
ステップ 2.6
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 2.7
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 2.7.1
をたし算します。
ステップ 2.7.2
をかけます。
ステップ 2.8
のとき、であるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 2.9
をかけます。
ステップ 3
微分係数をと等しくし、式を解いて関数の極大値と最小値を求めます。
ステップ 4
分子を0に等しくします。
ステップ 5
について方程式を解きます。
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
の各項をで割り、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 5.1.1
の各項をで割ります。
ステップ 5.1.2
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 5.1.2.1
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 5.1.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 5.1.2.1.2
式を書き換えます。
ステップ 5.1.2.2
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 5.1.2.2.1
共通因数を約分します。
ステップ 5.1.2.2.2
で割ります。
ステップ 5.1.3
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 5.1.3.1
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 5.1.3.1.1
で因数分解します。
ステップ 5.1.3.1.2
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 5.1.3.1.2.1
で因数分解します。
ステップ 5.1.3.1.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 5.1.3.1.2.3
式を書き換えます。
ステップ 5.1.3.2
で割ります。
ステップ 5.2
方程式の両辺の逆余弦をとり、余弦の中からを取り出します。
ステップ 5.3
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 5.3.1
の厳密値はです。
ステップ 5.4
方程式の両辺にを掛けます。
ステップ 5.5
方程式の両辺を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 5.5.1
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 5.5.1.1
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 5.5.1.1.1
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 5.5.1.1.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 5.5.1.1.1.2
式を書き換えます。
ステップ 5.5.1.1.2
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 5.5.1.1.2.1
で因数分解します。
ステップ 5.5.1.1.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 5.5.1.1.2.3
式を書き換えます。
ステップ 5.5.2
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 5.5.2.1
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 5.5.2.1.1
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 5.5.2.1.1.1
で因数分解します。
ステップ 5.5.2.1.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 5.5.2.1.1.3
式を書き換えます。
ステップ 5.5.2.1.2
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 5.5.2.1.2.1
共通因数を約分します。
ステップ 5.5.2.1.2.2
式を書き換えます。
ステップ 5.6
余弦関数は、第一象限と第四象限で正となります。2番目の解を求めるには、から参照角を引き、第四象限で解を求めます。
ステップ 5.7
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 5.7.1
方程式の両辺にを掛けます。
ステップ 5.7.2
方程式の両辺を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 5.7.2.1
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 5.7.2.1.1
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 5.7.2.1.1.1
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 5.7.2.1.1.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 5.7.2.1.1.1.2
式を書き換えます。
ステップ 5.7.2.1.1.2
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 5.7.2.1.1.2.1
で因数分解します。
ステップ 5.7.2.1.1.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 5.7.2.1.1.2.3
式を書き換えます。
ステップ 5.7.2.2
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 5.7.2.2.1
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 5.7.2.2.1.1
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 5.7.2.2.1.2
をまとめます。
ステップ 5.7.2.2.1.3
公分母の分子をまとめます。
ステップ 5.7.2.2.1.4
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 5.7.2.2.1.4.1
で因数分解します。
ステップ 5.7.2.2.1.4.2
共通因数を約分します。
ステップ 5.7.2.2.1.4.3
式を書き換えます。
ステップ 5.7.2.2.1.5
をかけます。
ステップ 5.7.2.2.1.6
からを引きます。
ステップ 5.7.2.2.1.7
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 5.7.2.2.1.7.1
で因数分解します。
ステップ 5.7.2.2.1.7.2
共通因数を約分します。
ステップ 5.7.2.2.1.7.3
式を書き換えます。
ステップ 5.7.2.2.1.8
をかけます。
ステップ 5.8
方程式に対する解です。
ステップ 6
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。
ステップ 7
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 7.1
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 7.1.1
で因数分解します。
ステップ 7.1.2
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 7.1.2.1
で因数分解します。
ステップ 7.1.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 7.1.2.3
式を書き換えます。
ステップ 7.2
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 7.2.1
の厳密値はです。
ステップ 7.2.2
をかけます。
ステップ 8
は二次導関数の値が負であるため、極大値です。これは二次導関数テストと呼ばれます。
は極大値です
ステップ 9
のときy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
式の変数で置換えます。
ステップ 9.2
結果を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 9.2.1
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 9.2.1.1
で因数分解します。
ステップ 9.2.1.2
共通因数を約分します。
ステップ 9.2.1.3
式を書き換えます。
ステップ 9.2.2
の厳密値はです。
ステップ 9.2.3
をかけます。
ステップ 9.2.4
最終的な答えはです。
ステップ 10
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。
ステップ 11
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 11.1
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 11.1.1
で因数分解します。
ステップ 11.1.2
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 11.1.2.1
で因数分解します。
ステップ 11.1.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 11.1.2.3
式を書き換えます。
ステップ 11.2
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 11.2.1
の左に移動させます。
ステップ 11.2.2
第一象限で等しい三角の値を持つ角度を求め、参照角を当てはめます。正弦は第四象限で負であるため、式を負にします。
ステップ 11.2.3
の厳密値はです。
ステップ 11.2.4
をかけます。
ステップ 11.2.5
をかけます。
ステップ 11.3
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 11.4
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 11.4.1
をかけます。
ステップ 11.4.2
をかけます。
ステップ 12
は二次導関数の値が正であるため、極小値です。これは二次導関数テストと呼ばれます。
は極小値です
ステップ 13
のときy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 13.1
式の変数で置換えます。
ステップ 13.2
結果を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 13.2.1
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 13.2.1.1
で因数分解します。
ステップ 13.2.1.2
で因数分解します。
ステップ 13.2.1.3
共通因数を約分します。
ステップ 13.2.1.4
式を書き換えます。
ステップ 13.2.2
をまとめます。
ステップ 13.2.3
の左に移動させます。
ステップ 13.2.4
第一象限で等しい三角の値を持つ角度を求め、参照角を当てはめます。正弦は第四象限で負であるため、式を負にします。
ステップ 13.2.5
の厳密値はです。
ステップ 13.2.6
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 13.2.6.1
をかけます。
ステップ 13.2.6.2
をかけます。
ステップ 13.2.7
最終的な答えはです。
ステップ 14
の極値です。
は極大値です
は極小値です
ステップ 15