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미적분 예제
단계 1
단계 1.1
, 일 때 는 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.2
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.2.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 1.2.2
=일 때 은 이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.2.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 1.3
미분합니다.
단계 1.3.1
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 1.3.2
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.3.3
에 을 곱합니다.
단계 1.4
를 승 합니다.
단계 1.5
를 승 합니다.
단계 1.6
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 1.7
식을 간단히 합니다.
단계 1.7.1
를 에 더합니다.
단계 1.7.2
의 왼쪽으로 이동하기
단계 1.8
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.9
에 을 곱합니다.
단계 1.10
간단히 합니다.
단계 1.10.1
항을 다시 정렬합니다.
단계 1.10.2
에서 인수를 다시 정렬합니다.
단계 2
단계 2.1
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 2.2
의 값을 구합니다.
단계 2.2.1
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 2.2.2
, 일 때 는 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.3
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.3.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 2.2.3.2
=일 때 은 이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.3.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 2.2.4
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 2.2.5
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.6
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.7
에 을 곱합니다.
단계 2.2.8
지수를 더하여 에 을 곱합니다.
단계 2.2.8.1
를 옮깁니다.
단계 2.2.8.2
에 을 곱합니다.
단계 2.2.8.2.1
를 승 합니다.
단계 2.2.8.2.2
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 2.2.8.3
를 에 더합니다.
단계 2.2.9
의 왼쪽으로 이동하기
단계 2.3
의 값을 구합니다.
단계 2.3.1
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.3.1.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 2.3.1.2
=일 때 은 이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.3.1.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 2.3.2
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 2.3.3
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.3.4
에 을 곱합니다.
단계 2.4
간단히 합니다.
단계 2.4.1
분배 법칙을 적용합니다.
단계 2.4.2
항을 묶습니다.
단계 2.4.2.1
에 을 곱합니다.
단계 2.4.2.2
에 을 곱합니다.
단계 2.4.2.3
를 옮깁니다.
단계 2.4.2.4
에서 을 뺍니다.
단계 2.4.3
항을 다시 정렬합니다.
단계 2.4.4
에서 인수를 다시 정렬합니다.
단계 3
함수의 극대값과 극소값을 구하기 위해 도함수를 으로 두고 식을 풉니다.
단계 4
단계 4.1
1차 도함수를 구합니다.
단계 4.1.1
, 일 때 는 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 4.1.2
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 4.1.2.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 4.1.2.2
=일 때 은 이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 4.1.2.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 4.1.3
미분합니다.
단계 4.1.3.1
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 4.1.3.2
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 4.1.3.3
에 을 곱합니다.
단계 4.1.4
를 승 합니다.
단계 4.1.5
를 승 합니다.
단계 4.1.6
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 4.1.7
식을 간단히 합니다.
단계 4.1.7.1
를 에 더합니다.
단계 4.1.7.2
의 왼쪽으로 이동하기
단계 4.1.8
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 4.1.9
에 을 곱합니다.
단계 4.1.10
간단히 합니다.
단계 4.1.10.1
항을 다시 정렬합니다.
단계 4.1.10.2
에서 인수를 다시 정렬합니다.
단계 4.2
의 에 대한 1차 도함수는 입니다.
단계 5
단계 5.1
1차 도함수가 이 되게 합니다.
단계 5.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 5.2.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 5.2.2
을 곱합니다.
단계 5.2.3
에서 를 인수분해합니다.
단계 5.3
방정식 좌변의 한 인수가 이면 전체 식은 이 됩니다.
단계 5.4
이 가 되도록 하고 에 대해 식을 풉니다.
단계 5.4.1
를 와 같다고 둡니다.
단계 5.4.2
을 에 대해 풉니다.
단계 5.4.2.1
지수에서 변수를 제거하기 위하여 방정식의 양변에 자연로그를 취합니다.
단계 5.4.2.2
이(가) 정의되지 않으므로 방정식을 풀 수 없습니다.
정의되지 않음
단계 5.4.2.3
에 대한 해가 없습니다.
해 없음
해 없음
해 없음
단계 5.5
이 가 되도록 하고 에 대해 식을 풉니다.
단계 5.5.1
를 와 같다고 둡니다.
단계 5.5.2
을 에 대해 풉니다.
단계 5.5.2.1
방정식의 양변에서 를 뺍니다.
단계 5.5.2.2
의 각 항을 로 나누고 식을 간단히 합니다.
단계 5.5.2.2.1
의 각 항을 로 나눕니다.
단계 5.5.2.2.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 5.5.2.2.2.1
의 공약수로 약분합니다.
단계 5.5.2.2.2.1.1
공약수로 약분합니다.
단계 5.5.2.2.2.1.2
을 로 나눕니다.
단계 5.5.2.2.3
우변을 간단히 합니다.
단계 5.5.2.2.3.1
두 음수를 나누면 양수가 나옵니다.
단계 5.5.2.3
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
단계 5.5.2.4
을 간단히 합니다.
단계 5.5.2.4.1
을 로 바꿔 씁니다.
단계 5.5.2.4.2
의 거듭제곱근은 입니다.
단계 5.5.2.4.3
에 을 곱합니다.
단계 5.5.2.4.4
분모를 결합하고 간단히 합니다.
단계 5.5.2.4.4.1
에 을 곱합니다.
단계 5.5.2.4.4.2
를 승 합니다.
단계 5.5.2.4.4.3
를 승 합니다.
단계 5.5.2.4.4.4
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 5.5.2.4.4.5
를 에 더합니다.
단계 5.5.2.4.4.6
을 로 바꿔 씁니다.
단계 5.5.2.4.4.6.1
을(를) 사용하여 을(를) (으)로 다시 씁니다.
단계 5.5.2.4.4.6.2
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 5.5.2.4.4.6.3
와 을 묶습니다.
단계 5.5.2.4.4.6.4
의 공약수로 약분합니다.
단계 5.5.2.4.4.6.4.1
공약수로 약분합니다.
단계 5.5.2.4.4.6.4.2
수식을 다시 씁니다.
단계 5.5.2.4.4.6.5
지수값을 계산합니다.
단계 5.5.2.5
해의 양수와 음수 부분 모두 최종 해가 됩니다.
단계 5.5.2.5.1
먼저, 의 양의 값을 이용하여 첫 번째 해를 구합니다.
단계 5.5.2.5.2
그 다음 의 마이너스 값을 사용하여 두 번째 해를 구합니다.
단계 5.5.2.5.3
해의 양수와 음수 부분 모두 최종 해가 됩니다.
단계 5.6
을 참으로 만드는 모든 값이 최종 해가 됩니다.
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.
단계 8
에서 이차 미분값을 계산합니다. 이차 미분값이 양이면 이는 극소점입니다. 이차 미분값이 음이면 이는 극대점입니다.
단계 9
단계 9.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 9.1.1
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 9.1.2
분자를 간단히 합니다.
단계 9.1.2.1
을 로 바꿔 씁니다.
단계 9.1.2.2
를 승 합니다.
단계 9.1.2.3
을 로 바꿔 씁니다.
단계 9.1.2.3.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 9.1.2.3.2
을 로 바꿔 씁니다.
단계 9.1.2.4
근호 안의 항을 밖으로 빼냅니다.
단계 9.1.3
를 승 합니다.
단계 9.1.4
의 공약수로 약분합니다.
단계 9.1.4.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 9.1.4.2
공약수로 약분합니다.
단계 9.1.4.3
수식을 다시 씁니다.
단계 9.1.5
의 공약수로 약분합니다.
단계 9.1.5.1
공약수로 약분합니다.
단계 9.1.5.2
을 로 나눕니다.
단계 9.1.6
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 9.1.7
을 로 바꿔 씁니다.
단계 9.1.7.1
을(를) 사용하여 을(를) (으)로 다시 씁니다.
단계 9.1.7.2
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 9.1.7.3
와 을 묶습니다.
단계 9.1.7.4
의 공약수로 약분합니다.
단계 9.1.7.4.1
공약수로 약분합니다.
단계 9.1.7.4.2
수식을 다시 씁니다.
단계 9.1.7.5
지수값을 계산합니다.
단계 9.1.8
를 승 합니다.
단계 9.1.9
및 의 공약수로 약분합니다.
단계 9.1.9.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 9.1.9.2
공약수로 약분합니다.
단계 9.1.9.2.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 9.1.9.2.2
공약수로 약분합니다.
단계 9.1.9.2.3
수식을 다시 씁니다.
단계 9.1.10
음의 지수 법칙 을 활용하여 식을 다시 씁니다.
단계 9.1.11
와 을 묶습니다.
단계 9.1.12
의 공약수로 약분합니다.
단계 9.1.12.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 9.1.12.2
공약수로 약분합니다.
단계 9.1.12.3
수식을 다시 씁니다.
단계 9.1.13
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 9.1.14
을 로 바꿔 씁니다.
단계 9.1.14.1
을(를) 사용하여 을(를) (으)로 다시 씁니다.
단계 9.1.14.2
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 9.1.14.3
와 을 묶습니다.
단계 9.1.14.4
의 공약수로 약분합니다.
단계 9.1.14.4.1
공약수로 약분합니다.
단계 9.1.14.4.2
수식을 다시 씁니다.
단계 9.1.14.5
지수값을 계산합니다.
단계 9.1.15
를 승 합니다.
단계 9.1.16
및 의 공약수로 약분합니다.
단계 9.1.16.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 9.1.16.2
공약수로 약분합니다.
단계 9.1.16.2.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 9.1.16.2.2
공약수로 약분합니다.
단계 9.1.16.2.3
수식을 다시 씁니다.
단계 9.1.17
음의 지수 법칙 을 활용하여 식을 다시 씁니다.
단계 9.1.18
을 곱합니다.
단계 9.1.18.1
와 을 묶습니다.
단계 9.1.18.2
와 을 묶습니다.
단계 9.1.19
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 9.2
항을 간단히 합니다.
단계 9.2.1
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 9.2.2
에서 을 뺍니다.
단계 9.2.3
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 10
이계도함수가 음수이므로 은 극대값입니다. 이를 이계도함수 판정법이라고 합니다.
은 극대값입니다
단계 11
단계 11.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 11.2
결과를 간단히 합니다.
단계 11.2.1
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 11.2.2
을 로 바꿔 씁니다.
단계 11.2.2.1
을(를) 사용하여 을(를) (으)로 다시 씁니다.
단계 11.2.2.2
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 11.2.2.3
와 을 묶습니다.
단계 11.2.2.4
의 공약수로 약분합니다.
단계 11.2.2.4.1
공약수로 약분합니다.
단계 11.2.2.4.2
수식을 다시 씁니다.
단계 11.2.2.5
지수값을 계산합니다.
단계 11.2.3
를 승 합니다.
단계 11.2.4
및 의 공약수로 약분합니다.
단계 11.2.4.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 11.2.4.2
공약수로 약분합니다.
단계 11.2.4.2.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 11.2.4.2.2
공약수로 약분합니다.
단계 11.2.4.2.3
수식을 다시 씁니다.
단계 11.2.5
음의 지수 법칙 을 활용하여 식을 다시 씁니다.
단계 11.2.6
조합합니다.
단계 11.2.7
에 을 곱합니다.
단계 11.2.8
최종 답은 입니다.
단계 12
에서 이차 미분값을 계산합니다. 이차 미분값이 양이면 이는 극소점입니다. 이차 미분값이 음이면 이는 극대점입니다.
단계 13
단계 13.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 13.1.1
지수 법칙 을 이용하여 지수를 분배합니다.
단계 13.1.1.1
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 13.1.1.2
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 13.1.2
를 승 합니다.
단계 13.1.3
분자를 간단히 합니다.
단계 13.1.3.1
을 로 바꿔 씁니다.
단계 13.1.3.2
를 승 합니다.
단계 13.1.3.3
을 로 바꿔 씁니다.
단계 13.1.3.3.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 13.1.3.3.2
을 로 바꿔 씁니다.
단계 13.1.3.4
근호 안의 항을 밖으로 빼냅니다.
단계 13.1.4
를 승 합니다.
단계 13.1.5
의 공약수로 약분합니다.
단계 13.1.5.1
의 마이너스 부호를 분자로 이동합니다.
단계 13.1.5.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 13.1.5.3
공약수로 약분합니다.
단계 13.1.5.4
수식을 다시 씁니다.
단계 13.1.6
및 의 공약수로 약분합니다.
단계 13.1.6.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 13.1.6.2
공약수로 약분합니다.
단계 13.1.6.2.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 13.1.6.2.2
공약수로 약분합니다.
단계 13.1.6.2.3
수식을 다시 씁니다.
단계 13.1.6.2.4
을 로 나눕니다.
단계 13.1.7
지수 법칙 을 이용하여 지수를 분배합니다.
단계 13.1.7.1
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 13.1.7.2
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 13.1.8
지수를 더하여 에 을 곱합니다.
단계 13.1.8.1
를 옮깁니다.
단계 13.1.8.2
에 을 곱합니다.
단계 13.1.8.2.1
를 승 합니다.
단계 13.1.8.2.2
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 13.1.8.3
를 에 더합니다.
단계 13.1.9
를 승 합니다.
단계 13.1.10
을 로 바꿔 씁니다.
단계 13.1.10.1
을(를) 사용하여 을(를) (으)로 다시 씁니다.
단계 13.1.10.2
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 13.1.10.3
와 을 묶습니다.
단계 13.1.10.4
의 공약수로 약분합니다.
단계 13.1.10.4.1
공약수로 약분합니다.
단계 13.1.10.4.2
수식을 다시 씁니다.
단계 13.1.10.5
지수값을 계산합니다.
단계 13.1.11
를 승 합니다.
단계 13.1.12
및 의 공약수로 약분합니다.
단계 13.1.12.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 13.1.12.2
공약수로 약분합니다.
단계 13.1.12.2.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 13.1.12.2.2
공약수로 약분합니다.
단계 13.1.12.2.3
수식을 다시 씁니다.
단계 13.1.13
음의 지수 법칙 을 활용하여 식을 다시 씁니다.
단계 13.1.14
와 을 묶습니다.
단계 13.1.15
의 공약수로 약분합니다.
단계 13.1.15.1
의 마이너스 부호를 분자로 이동합니다.
단계 13.1.15.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 13.1.15.3
공약수로 약분합니다.
단계 13.1.15.4
수식을 다시 씁니다.
단계 13.1.16
에 을 곱합니다.
단계 13.1.17
지수 법칙 을 이용하여 지수를 분배합니다.
단계 13.1.17.1
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 13.1.17.2
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 13.1.18
지수를 더하여 에 을 곱합니다.
단계 13.1.18.1
를 옮깁니다.
단계 13.1.18.2
에 을 곱합니다.
단계 13.1.18.2.1
를 승 합니다.
단계 13.1.18.2.2
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 13.1.18.3
를 에 더합니다.
단계 13.1.19
를 승 합니다.
단계 13.1.20
을 로 바꿔 씁니다.
단계 13.1.20.1
을(를) 사용하여 을(를) (으)로 다시 씁니다.
단계 13.1.20.2
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 13.1.20.3
와 을 묶습니다.
단계 13.1.20.4
의 공약수로 약분합니다.
단계 13.1.20.4.1
공약수로 약분합니다.
단계 13.1.20.4.2
수식을 다시 씁니다.
단계 13.1.20.5
지수값을 계산합니다.
단계 13.1.21
를 승 합니다.
단계 13.1.22
및 의 공약수로 약분합니다.
단계 13.1.22.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 13.1.22.2
공약수로 약분합니다.
단계 13.1.22.2.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 13.1.22.2.2
공약수로 약분합니다.
단계 13.1.22.2.3
수식을 다시 씁니다.
단계 13.1.23
음의 지수 법칙 을 활용하여 식을 다시 씁니다.
단계 13.1.24
을 곱합니다.
단계 13.1.24.1
와 을 묶습니다.
단계 13.1.24.2
와 을 묶습니다.
단계 13.2
항을 간단히 합니다.
단계 13.2.1
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 13.2.2
를 에 더합니다.
단계 14
이계도함수가 양수이므로 은 극소값입니다. 이를 이계도함수 판정법이라고 합니다.
은 극소값입니다.
단계 15
단계 15.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 15.2
결과를 간단히 합니다.
단계 15.2.1
지수 법칙 을 이용하여 지수를 분배합니다.
단계 15.2.1.1
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 15.2.1.2
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 15.2.2
지수를 더하여 에 을 곱합니다.
단계 15.2.2.1
를 옮깁니다.
단계 15.2.2.2
에 을 곱합니다.
단계 15.2.2.2.1
를 승 합니다.
단계 15.2.2.2.2
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 15.2.2.3
를 에 더합니다.
단계 15.2.3
를 승 합니다.
단계 15.2.4
을 로 바꿔 씁니다.
단계 15.2.4.1
을(를) 사용하여 을(를) (으)로 다시 씁니다.
단계 15.2.4.2
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 15.2.4.3
와 을 묶습니다.
단계 15.2.4.4
의 공약수로 약분합니다.
단계 15.2.4.4.1
공약수로 약분합니다.
단계 15.2.4.4.2
수식을 다시 씁니다.
단계 15.2.4.5
지수값을 계산합니다.
단계 15.2.5
를 승 합니다.
단계 15.2.6
및 의 공약수로 약분합니다.
단계 15.2.6.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 15.2.6.2
공약수로 약분합니다.
단계 15.2.6.2.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 15.2.6.2.2
공약수로 약분합니다.
단계 15.2.6.2.3
수식을 다시 씁니다.
단계 15.2.7
음의 지수 법칙 을 활용하여 식을 다시 씁니다.
단계 15.2.8
에 을 곱합니다.
단계 15.2.9
의 왼쪽으로 이동하기
단계 15.2.10
최종 답은 입니다.
단계 16
에 대한 극값입니다.
은 극댓값임
은 극솟값임
단계 17