미적분 예제

$f (x) = x \sin (x)$

단계 1

1차 도함수를 구합니다.

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단계 1.1

$f (x) = x$ , $g (x) = \sin (x)$ 일 때 $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ 는 $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.

$f' (x) = x \frac{d}{d x} (\sin (x)) + \sin (x) \frac{d}{d x} (x)$

단계 1.2

$\sin (x)$ 를 $x$ 에 대해 미분하면 $\cos (x)$ 입니다.

$f' (x) = x \cos (x) + \sin (x) \frac{d}{d x} (x)$

단계 1.3

멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

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단계 1.3.1

$n = 1$ 일 때 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ 는 $n x^{n - 1}$ 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

$f' (x) = x \cos (x) + \sin (x) \cdot 1$

단계 1.3.2

$\sin (x)$ 에 $1$ 을 곱합니다.

$f' (x) = x \cos (x) + \sin (x)$

단계 2

2차 도함수를 구합니다

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단계 2.1

합의 법칙에 의해 $x \cos (x) + \sin (x)$ 를 $x$ 에 대해 미분하면 $\frac{d}{d x} [x \cos (x)] + \frac{d}{d x} [\sin (x)]$ 가 됩니다.

$f'' (x) = \frac{d}{d x} (x \cos (x)) + \frac{d}{d x} (\sin (x))$

단계 2.2

$\frac{d}{d x} [x \cos (x)]$ 의 값을 구합니다.

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단계 2.2.1

$f (x) = x$ , $g (x) = \cos (x)$ 일 때 $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ 는 $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.

$f'' (x) = x \frac{d}{d x} (\cos (x)) + \cos (x) \frac{d}{d x} (x) + \frac{d}{d x} (\sin (x))$

단계 2.2.2

$\cos (x)$ 를 $x$ 에 대해 미분하면 $- \sin (x)$ 입니다.

$f'' (x) = x (- \sin (x)) + \cos (x) \frac{d}{d x} (x) + \frac{d}{d x} (\sin (x))$

단계 2.2.3

$n = 1$ 일 때 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ 는 $n x^{n - 1}$ 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

$f'' (x) = x (- \sin (x)) + \cos (x) \cdot 1 + \frac{d}{d x} (\sin (x))$

단계 2.2.4

$\cos (x)$ 에 $1$ 을 곱합니다.

$f'' (x) = x (- \sin (x)) + \cos (x) + \frac{d}{d x} (\sin (x))$

단계 2.3

$\sin (x)$ 를 $x$ 에 대해 미분하면 $\cos (x)$ 입니다.

$f'' (x) = x (- \sin (x)) + \cos (x) + \cos (x)$

단계 2.4

간단히 합니다.

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단계 2.4.1

$\cos (x)$ 를 $\cos (x)$ 에 더합니다.

$f'' (x) = x (- \sin (x)) + 2 \cos (x)$

단계 2.4.2

항을 다시 정렬합니다.

$f'' (x) = - x \sin (x) + 2 \cos (x)$

단계 3

3차 도함수를 구합니다.

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단계 3.1

합의 법칙에 의해 $- x \sin (x) + 2 \cos (x)$ 를 $x$ 에 대해 미분하면 $\frac{d}{d x} [- x \sin (x)] + \frac{d}{d x} [2 \cos (x)]$ 가 됩니다.

$f''' (x) = \frac{d}{d x} (- x \sin (x)) + \frac{d}{d x} (2 \cos (x))$

단계 3.2

$\frac{d}{d x} [- x \sin (x)]$ 의 값을 구합니다.

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단계 3.2.1

$- 1$ 은 $x$ 에 대해 일정하므로 $x$ 에 대한 $- x \sin (x)$ 의 미분은 $- \frac{d}{d x} [x \sin (x)]$ 입니다.

$f''' (x) = - \frac{d}{d x} (x \sin (x)) + \frac{d}{d x} (2 \cos (x))$

단계 3.2.2

$f (x) = x$ , $g (x) = \sin (x)$ 일 때 $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ 는 $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.

$f''' (x) = - (x \frac{d}{d x} (\sin (x)) + \sin (x) \frac{d}{d x} (x)) + \frac{d}{d x} (2 \cos (x))$

단계 3.2.3

$\sin (x)$ 를 $x$ 에 대해 미분하면 $\cos (x)$ 입니다.

$f''' (x) = - (x \cos (x) + \sin (x) \frac{d}{d x} (x)) + \frac{d}{d x} (2 \cos (x))$

단계 3.2.4

$n = 1$ 일 때 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ 는 $n x^{n - 1}$ 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

$f''' (x) = - (x \cos (x) + \sin (x) \cdot 1) + \frac{d}{d x} (2 \cos (x))$

단계 3.2.5

$\sin (x)$ 에 $1$ 을 곱합니다.

$f''' (x) = - (x \cos (x) + \sin (x)) + \frac{d}{d x} (2 \cos (x))$

단계 3.3

$\frac{d}{d x} [2 \cos (x)]$ 의 값을 구합니다.

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단계 3.3.1

$2$ 은 $x$ 에 대해 일정하므로 $x$ 에 대한 $2 \cos (x)$ 의 미분은 $2 \frac{d}{d x} [\cos (x)]$ 입니다.

$f''' (x) = - (x \cos (x) + \sin (x)) + 2 \frac{d}{d x} (\cos (x))$

단계 3.3.2

$\cos (x)$ 를 $x$ 에 대해 미분하면 $- \sin (x)$ 입니다.

$f''' (x) = - (x \cos (x) + \sin (x)) + 2 (- \sin (x))$

단계 3.3.3

$- 1$ 에 $2$ 을 곱합니다.

$f''' (x) = - (x \cos (x) + \sin (x)) - 2 \sin (x)$

단계 3.4

간단히 합니다.

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단계 3.4.1

분배 법칙을 적용합니다.

$f''' (x) = - (x \cos (x)) - \sin (x) - 2 \sin (x)$

단계 3.4.2

$- \sin (x)$ 에서 $2 \sin (x)$ 을 뺍니다.

$f''' (x) = - x \cos (x) - 3 \sin (x)$

단계 4

4차 도함수를 구합니다.

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단계 4.1

합의 법칙에 의해 $- x \cos (x) - 3 \sin (x)$ 를 $x$ 에 대해 미분하면 $\frac{d}{d x} [- x \cos (x)] + \frac{d}{d x} [- 3 \sin (x)]$ 가 됩니다.

$f^{4} (x) = \frac{d}{d x} (- x \cos (x)) + \frac{d}{d x} (- 3 \sin (x))$

단계 4.2

$\frac{d}{d x} [- x \cos (x)]$ 의 값을 구합니다.

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단계 4.2.1

$- 1$ 은 $x$ 에 대해 일정하므로 $x$ 에 대한 $- x \cos (x)$ 의 미분은 $- \frac{d}{d x} [x \cos (x)]$ 입니다.

$f^{4} (x) = - \frac{d}{d x} (x \cos (x)) + \frac{d}{d x} (- 3 \sin (x))$

단계 4.2.2

$f (x) = x$ , $g (x) = \cos (x)$ 일 때 $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ 는 $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.

$f^{4} (x) = - (x \frac{d}{d x} (\cos (x)) + \cos (x) \frac{d}{d x} (x)) + \frac{d}{d x} (- 3 \sin (x))$

단계 4.2.3

$\cos (x)$ 를 $x$ 에 대해 미분하면 $- \sin (x)$ 입니다.

$f^{4} (x) = - (x (- \sin (x)) + \cos (x) \frac{d}{d x} (x)) + \frac{d}{d x} (- 3 \sin (x))$

단계 4.2.4

$n = 1$ 일 때 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ 는 $n x^{n - 1}$ 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

$f^{4} (x) = - (x (- \sin (x)) + \cos (x) \cdot 1) + \frac{d}{d x} (- 3 \sin (x))$

단계 4.2.5

$\cos (x)$ 에 $1$ 을 곱합니다.

$f^{4} (x) = - (x (- \sin (x)) + \cos (x)) + \frac{d}{d x} (- 3 \sin (x))$

단계 4.3

$\frac{d}{d x} [- 3 \sin (x)]$ 의 값을 구합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.3.1

$- 3$ 은 $x$ 에 대해 일정하므로 $x$ 에 대한 $- 3 \sin (x)$ 의 미분은 $- 3 \frac{d}{d x} [\sin (x)]$ 입니다.

$f^{4} (x) = - (x (- \sin (x)) + \cos (x)) - 3 \frac{d}{d x} \sin (x)$

단계 4.3.2

$\sin (x)$ 를 $x$ 에 대해 미분하면 $\cos (x)$ 입니다.

$f^{4} (x) = - (x (- \sin (x)) + \cos (x)) - 3 \cos (x)$

단계 4.4

간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.4.1

분배 법칙을 적용합니다.

$f^{4} (x) = - (x (- \sin (x))) - \cos (x) - 3 \cos (x)$

단계 4.4.2

항을 묶습니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.4.2.1

$- 1$ 에 $- 1$ 을 곱합니다.

$f^{4} (x) = 1 (x (\sin (x))) - \cos (x) - 3 \cos (x)$

단계 4.4.2.2

$x$ 에 $1$ 을 곱합니다.

$f^{4} (x) = x \sin (x) - \cos (x) - 3 \cos (x)$

단계 4.4.2.3

$- \cos (x)$ 에서 $3 \cos (x)$ 을 뺍니다.

$f^{4} (x) = x \sin (x) - 4 \cos (x)$

단계 5

$f (x)$ 의 $x$ 에 대한 4차 도함수는 $x \sin (x) - 4 \cos (x)$ 입니다.

$x \sin (x) - 4 \cos (x)$