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미적분 예제
2x3+3x2-12x+5
단계 1
단계 1.1
합의 법칙에 의해 2x3+3x2-12x+5를 x에 대해 미분하면 ddx[2x3]+ddx[3x2]+ddx[-12x]+ddx[5]가 됩니다.
ddx[2x3]+ddx[3x2]+ddx[-12x]+ddx[5]
단계 1.2
ddx[2x3]의 값을 구합니다.
단계 1.2.1
2 은 x 에 대해 일정하므로 x 에 대한 2x3 의 미분은 2ddx[x3] 입니다.
2ddx[x3]+ddx[3x2]+ddx[-12x]+ddx[5]
단계 1.2.2
n=3일 때 ddx[xn]는 nxn-1이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
2(3x2)+ddx[3x2]+ddx[-12x]+ddx[5]
단계 1.2.3
3에 2을 곱합니다.
6x2+ddx[3x2]+ddx[-12x]+ddx[5]
6x2+ddx[3x2]+ddx[-12x]+ddx[5]
단계 1.3
ddx[3x2]의 값을 구합니다.
단계 1.3.1
3 은 x 에 대해 일정하므로 x 에 대한 3x2 의 미분은 3ddx[x2] 입니다.
6x2+3ddx[x2]+ddx[-12x]+ddx[5]
단계 1.3.2
n=2일 때 ddx[xn]는 nxn-1이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
6x2+3(2x)+ddx[-12x]+ddx[5]
단계 1.3.3
2에 3을 곱합니다.
6x2+6x+ddx[-12x]+ddx[5]
6x2+6x+ddx[-12x]+ddx[5]
단계 1.4
ddx[-12x]의 값을 구합니다.
단계 1.4.1
-12 은 x 에 대해 일정하므로 x 에 대한 -12x 의 미분은 -12ddx[x] 입니다.
6x2+6x-12ddx[x]+ddx[5]
단계 1.4.2
n=1일 때 ddx[xn]는 nxn-1이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
6x2+6x-12⋅1+ddx[5]
단계 1.4.3
-12에 1을 곱합니다.
6x2+6x-12+ddx[5]
6x2+6x-12+ddx[5]
단계 1.5
상수의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.5.1
5이 x에 대해 일정하므로, 5를 x에 대해 미분하면 5입니다.
6x2+6x-12+0
단계 1.5.2
6x2+6x-12를 0에 더합니다.
6x2+6x-12
6x2+6x-12
6x2+6x-12
단계 2
단계 2.1
합의 법칙에 의해 6x2+6x-12를 x에 대해 미분하면 ddx[6x2]+ddx[6x]+ddx[-12]가 됩니다.
f′′(x)=ddx(6x2)+ddx(6x)+ddx(-12)
단계 2.2
ddx[6x2]의 값을 구합니다.
단계 2.2.1
6 은 x 에 대해 일정하므로 x 에 대한 6x2 의 미분은 6ddx[x2] 입니다.
f′′(x)=6ddx(x2)+ddx(6x)+ddx(-12)
단계 2.2.2
n=2일 때 ddx[xn]는 nxn-1이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
f′′(x)=6(2x)+ddx(6x)+ddx(-12)
단계 2.2.3
2에 6을 곱합니다.
f′′(x)=12x+ddx(6x)+ddx(-12)
f′′(x)=12x+ddx(6x)+ddx(-12)
단계 2.3
ddx[6x]의 값을 구합니다.
단계 2.3.1
6 은 x 에 대해 일정하므로 x 에 대한 6x 의 미분은 6ddx[x] 입니다.
f′′(x)=12x+6ddx(x)+ddx(-12)
단계 2.3.2
n=1일 때 ddx[xn]는 nxn-1이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
f′′(x)=12x+6⋅1+ddx(-12)
단계 2.3.3
6에 1을 곱합니다.
f′′(x)=12x+6+ddx(-12)
f′′(x)=12x+6+ddx(-12)
단계 2.4
상수의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.4.1
-12이 x에 대해 일정하므로, -12를 x에 대해 미분하면 -12입니다.
f′′(x)=12x+6+0
단계 2.4.2
12x+6를 0에 더합니다.
f′′(x)=12x+6
f′′(x)=12x+6
f′′(x)=12x+6
단계 3
함수의 극대값과 극소값을 구하기 위해 도함수를 0으로 두고 식을 풉니다.
6x2+6x-12=0
단계 4
단계 4.1
1차 도함수를 구합니다.
단계 4.1.1
합의 법칙에 의해 2x3+3x2-12x+5를 x에 대해 미분하면 ddx[2x3]+ddx[3x2]+ddx[-12x]+ddx[5]가 됩니다.
ddx[2x3]+ddx[3x2]+ddx[-12x]+ddx[5]
단계 4.1.2
ddx[2x3]의 값을 구합니다.
단계 4.1.2.1
2 은 x 에 대해 일정하므로 x 에 대한 2x3 의 미분은 2ddx[x3] 입니다.
2ddx[x3]+ddx[3x2]+ddx[-12x]+ddx[5]
단계 4.1.2.2
n=3일 때 ddx[xn]는 nxn-1이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
2(3x2)+ddx[3x2]+ddx[-12x]+ddx[5]
단계 4.1.2.3
3에 2을 곱합니다.
6x2+ddx[3x2]+ddx[-12x]+ddx[5]
6x2+ddx[3x2]+ddx[-12x]+ddx[5]
단계 4.1.3
ddx[3x2]의 값을 구합니다.
단계 4.1.3.1
3 은 x 에 대해 일정하므로 x 에 대한 3x2 의 미분은 3ddx[x2] 입니다.
6x2+3ddx[x2]+ddx[-12x]+ddx[5]
단계 4.1.3.2
n=2일 때 ddx[xn]는 nxn-1이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
6x2+3(2x)+ddx[-12x]+ddx[5]
단계 4.1.3.3
2에 3을 곱합니다.
6x2+6x+ddx[-12x]+ddx[5]
6x2+6x+ddx[-12x]+ddx[5]
단계 4.1.4
ddx[-12x]의 값을 구합니다.
단계 4.1.4.1
-12 은 x 에 대해 일정하므로 x 에 대한 -12x 의 미분은 -12ddx[x] 입니다.
6x2+6x-12ddx[x]+ddx[5]
단계 4.1.4.2
n=1일 때 ddx[xn]는 nxn-1이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
6x2+6x-12⋅1+ddx[5]
단계 4.1.4.3
-12에 1을 곱합니다.
6x2+6x-12+ddx[5]
6x2+6x-12+ddx[5]
단계 4.1.5
상수의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 4.1.5.1
5이 x에 대해 일정하므로, 5를 x에 대해 미분하면 5입니다.
6x2+6x-12+0
단계 4.1.5.2
6x2+6x-12를 0에 더합니다.
f′(x)=6x2+6x-12
f′(x)=6x2+6x-12
f′(x)=6x2+6x-12
단계 4.2
f(x) 의 x 에 대한 1차 도함수는 6x2+6x-12 입니다.
6x2+6x-12
6x2+6x-12
단계 5
단계 5.1
1차 도함수가 0이 되게 합니다.
6x2+6x-12=0
단계 5.2
방정식의 좌변을 인수분해합니다.
단계 5.2.1
6x2+6x-12에서 6를 인수분해합니다.
단계 5.2.1.1
6x2에서 6를 인수분해합니다.
6(x2)+6x-12=0
단계 5.2.1.2
6x에서 6를 인수분해합니다.
6(x2)+6(x)-12=0
단계 5.2.1.3
-12에서 6를 인수분해합니다.
6(x2)+6x+6⋅-2=0
단계 5.2.1.4
6(x2)+6x에서 6를 인수분해합니다.
6(x2+x)+6⋅-2=0
단계 5.2.1.5
6(x2+x)+6⋅-2에서 6를 인수분해합니다.
6(x2+x-2)=0
6(x2+x-2)=0
단계 5.2.2
인수분해합니다.
단계 5.2.2.1
AC 방법을 이용하여 x2+x-2를 인수분해합니다.
단계 5.2.2.1.1
x2+bx+c 형태를 이용합니다. 곱이 c이고 합이 b인 정수 쌍을 찾습니다. 이 경우 곱은 -2이고 합은 1입니다.
-1,2
단계 5.2.2.1.2
이 정수들을 이용하여 인수분해된 형태를 씁니다.
6((x-1)(x+2))=0
6((x-1)(x+2))=0
단계 5.2.2.2
불필요한 괄호를 제거합니다.
6(x-1)(x+2)=0
6(x-1)(x+2)=0
6(x-1)(x+2)=0
단계 5.3
방정식 좌변의 한 인수가 0 이면 전체 식은 0 이 됩니다.
x-1=0
x+2=0
단계 5.4
x-1 이 0 가 되도록 하고 x 에 대해 식을 풉니다.
단계 5.4.1
x-1를 0와 같다고 둡니다.
x-1=0
단계 5.4.2
방정식의 양변에 1를 더합니다.
x=1
x=1
단계 5.5
x+2 이 0 가 되도록 하고 x 에 대해 식을 풉니다.
단계 5.5.1
x+2를 0와 같다고 둡니다.
x+2=0
단계 5.5.2
방정식의 양변에서 2를 뺍니다.
x=-2
x=-2
단계 5.6
6(x-1)(x+2)=0을 참으로 만드는 모든 값이 최종 해가 됩니다.
x=1,-2
x=1,-2
단계 6
단계 6.1
식의 정의역은 식이 정의되지 않는 수를 제외한 모든 실수입니다. 이 경우 식이 정의되지 않도록 하는 실수는 없습니다.
단계 7
계산할 임계점.
x=1,-2
단계 8
x=1에서 이차 미분값을 계산합니다. 이차 미분값이 양이면 이는 극소점입니다. 이차 미분값이 음이면 이는 극대점입니다.
12(1)+6
단계 9
단계 9.1
12에 1을 곱합니다.
12+6
단계 9.2
12를 6에 더합니다.
18
18
단계 10
이계도함수가 양수이므로 x=1 은 극소값입니다. 이를 이계도함수 판정법이라고 합니다.
x=1 은 극소값입니다.
단계 11
단계 11.1
수식에서 변수 x에 1을 대입합니다.
f(1)=2(1)3+3(1)2-12⋅1+5
단계 11.2
결과를 간단히 합니다.
단계 11.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 11.2.1.1
1의 모든 거듭제곱은 1입니다.
f(1)=2⋅1+3(1)2-12⋅1+5
단계 11.2.1.2
2에 1을 곱합니다.
f(1)=2+3(1)2-12⋅1+5
단계 11.2.1.3
1의 모든 거듭제곱은 1입니다.
f(1)=2+3⋅1-12⋅1+5
단계 11.2.1.4
3에 1을 곱합니다.
f(1)=2+3-12⋅1+5
단계 11.2.1.5
-12에 1을 곱합니다.
f(1)=2+3-12+5
f(1)=2+3-12+5
단계 11.2.2
더하고 빼서 식을 간단히 합니다.
단계 11.2.2.1
2를 3에 더합니다.
f(1)=5-12+5
단계 11.2.2.2
5에서 12을 뺍니다.
f(1)=-7+5
단계 11.2.2.3
-7를 5에 더합니다.
f(1)=-2
f(1)=-2
단계 11.2.3
최종 답은 -2입니다.
y=-2
y=-2
y=-2
단계 12
x=-2에서 이차 미분값을 계산합니다. 이차 미분값이 양이면 이는 극소점입니다. 이차 미분값이 음이면 이는 극대점입니다.
12(-2)+6
단계 13
단계 13.1
12에 -2을 곱합니다.
-24+6
단계 13.2
-24를 6에 더합니다.
-18
-18
단계 14
이계도함수가 음수이므로 x=-2은 극대값입니다. 이를 이계도함수 판정법이라고 합니다.
x=-2은 극대값입니다
단계 15
단계 15.1
수식에서 변수 x에 -2을 대입합니다.
f(-2)=2(-2)3+3(-2)2-12⋅-2+5
단계 15.2
결과를 간단히 합니다.
단계 15.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 15.2.1.1
-2를 3승 합니다.
f(-2)=2⋅-8+3(-2)2-12⋅-2+5
단계 15.2.1.2
2에 -8을 곱합니다.
f(-2)=-16+3(-2)2-12⋅-2+5
단계 15.2.1.3
-2를 2승 합니다.
f(-2)=-16+3⋅4-12⋅-2+5
단계 15.2.1.4
3에 4을 곱합니다.
f(-2)=-16+12-12⋅-2+5
단계 15.2.1.5
-12에 -2을 곱합니다.
f(-2)=-16+12+24+5
f(-2)=-16+12+24+5
단계 15.2.2
숫자를 더해 식을 간단히 합니다.
단계 15.2.2.1
-16를 12에 더합니다.
f(-2)=-4+24+5
단계 15.2.2.2
-4를 24에 더합니다.
f(-2)=20+5
단계 15.2.2.3
20를 5에 더합니다.
f(-2)=25
f(-2)=25
단계 15.2.3
최종 답은 25입니다.
y=25
y=25
y=25
단계 16
f(x)=2x3+3x2-12x+5에 대한 극값입니다.
(1,-2)은 극솟값임
(-2,25)은 극댓값임
단계 17