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미적분 예제
단계 1
을 함수로 씁니다.
단계 2
단계 2.1
2차 도함수를 구합니다
단계 2.1.1
1차 도함수를 구합니다.
단계 2.1.1.1
을(를) 사용하여 을(를) (으)로 다시 씁니다.
단계 2.1.1.2
, 일 때 는 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.1.1.3
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.1.1.3.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 2.1.1.3.2
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.1.1.3.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 2.1.1.4
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 2.1.1.5
와 을 묶습니다.
단계 2.1.1.6
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 2.1.1.7
분자를 간단히 합니다.
단계 2.1.1.7.1
에 을 곱합니다.
단계 2.1.1.7.2
에서 을 뺍니다.
단계 2.1.1.8
분수를 통분합니다.
단계 2.1.1.8.1
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 2.1.1.8.2
와 을 묶습니다.
단계 2.1.1.8.3
음의 지수 법칙 을 활용하여 를 분모로 이동합니다.
단계 2.1.1.8.4
와 을 묶습니다.
단계 2.1.1.9
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 2.1.1.10
이 에 대해 일정하므로, 를 에 대해 미분하면 입니다.
단계 2.1.1.11
를 에 더합니다.
단계 2.1.1.12
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 2.1.1.13
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.1.1.14
분수를 통분합니다.
단계 2.1.1.14.1
에 을 곱합니다.
단계 2.1.1.14.2
와 을 묶습니다.
단계 2.1.1.14.3
식을 간단히 합니다.
단계 2.1.1.14.3.1
의 왼쪽으로 이동하기
단계 2.1.1.14.3.2
을 로 바꿔 씁니다.
단계 2.1.1.14.3.3
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 2.1.1.15
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.1.1.16
에 을 곱합니다.
단계 2.1.1.17
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 2.1.1.18
와 을 묶습니다.
단계 2.1.1.19
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 2.1.1.20
지수를 더하여 에 을 곱합니다.
단계 2.1.1.20.1
를 옮깁니다.
단계 2.1.1.20.2
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 2.1.1.20.3
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 2.1.1.20.4
를 에 더합니다.
단계 2.1.1.20.5
을 로 나눕니다.
단계 2.1.1.21
을 간단히 합니다.
단계 2.1.1.22
의 왼쪽으로 이동하기
단계 2.1.1.23
간단히 합니다.
단계 2.1.1.23.1
분배 법칙을 적용합니다.
단계 2.1.1.23.2
분자를 간단히 합니다.
단계 2.1.1.23.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 2.1.1.23.2.1.1
에 을 곱합니다.
단계 2.1.1.23.2.1.2
에 을 곱합니다.
단계 2.1.1.23.2.2
에서 을 뺍니다.
단계 2.1.1.23.3
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.1.1.23.4
을 로 바꿔 씁니다.
단계 2.1.1.23.5
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.1.1.23.6
을 로 바꿔 씁니다.
단계 2.1.1.23.7
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 2.1.2
2차 도함수를 구합니다
단계 2.1.2.1
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 2.1.2.2
, 일 때 는 이라는 몫의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.1.2.3
의 지수를 곱합니다.
단계 2.1.2.3.1
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 2.1.2.3.2
의 공약수로 약분합니다.
단계 2.1.2.3.2.1
공약수로 약분합니다.
단계 2.1.2.3.2.2
수식을 다시 씁니다.
단계 2.1.2.4
간단히 합니다.
단계 2.1.2.5
미분합니다.
단계 2.1.2.5.1
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 2.1.2.5.2
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 2.1.2.5.3
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.1.2.5.4
에 을 곱합니다.
단계 2.1.2.5.5
이 에 대해 일정하므로, 를 에 대해 미분하면 입니다.
단계 2.1.2.5.6
식을 간단히 합니다.
단계 2.1.2.5.6.1
를 에 더합니다.
단계 2.1.2.5.6.2
의 왼쪽으로 이동하기
단계 2.1.2.6
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.1.2.6.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 2.1.2.6.2
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.1.2.6.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 2.1.2.7
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 2.1.2.8
와 을 묶습니다.
단계 2.1.2.9
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 2.1.2.10
분자를 간단히 합니다.
단계 2.1.2.10.1
에 을 곱합니다.
단계 2.1.2.10.2
에서 을 뺍니다.
단계 2.1.2.11
분수를 통분합니다.
단계 2.1.2.11.1
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 2.1.2.11.2
와 을 묶습니다.
단계 2.1.2.11.3
음의 지수 법칙 을 활용하여 를 분모로 이동합니다.
단계 2.1.2.12
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 2.1.2.13
이 에 대해 일정하므로, 를 에 대해 미분하면 입니다.
단계 2.1.2.14
를 에 더합니다.
단계 2.1.2.15
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 2.1.2.16
곱합니다.
단계 2.1.2.16.1
에 을 곱합니다.
단계 2.1.2.16.2
에 을 곱합니다.
단계 2.1.2.17
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.1.2.18
분수를 통분합니다.
단계 2.1.2.18.1
에 을 곱합니다.
단계 2.1.2.18.2
에 을 곱합니다.
단계 2.1.2.18.3
의 왼쪽으로 이동하기
단계 2.1.2.19
간단히 합니다.
단계 2.1.2.19.1
분배 법칙을 적용합니다.
단계 2.1.2.19.2
분자를 간단히 합니다.
단계 2.1.2.19.2.1
로 정의합니다. 식에 나타나는 모든 를 로 바꿉니다.
단계 2.1.2.19.2.1.1
곱셈의 교환법칙을 사용하여 다시 씁니다.
단계 2.1.2.19.2.1.2
지수를 더하여 에 을 곱합니다.
단계 2.1.2.19.2.1.2.1
를 옮깁니다.
단계 2.1.2.19.2.1.2.2
에 을 곱합니다.
단계 2.1.2.19.2.1.3
에 을 곱합니다.
단계 2.1.2.19.2.2
를 모두 로 바꿉니다.
단계 2.1.2.19.2.3
간단히 합니다.
단계 2.1.2.19.2.3.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 2.1.2.19.2.3.1.1
의 지수를 곱합니다.
단계 2.1.2.19.2.3.1.1.1
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 2.1.2.19.2.3.1.1.2
의 공약수로 약분합니다.
단계 2.1.2.19.2.3.1.1.2.1
공약수로 약분합니다.
단계 2.1.2.19.2.3.1.1.2.2
수식을 다시 씁니다.
단계 2.1.2.19.2.3.1.2
간단히 합니다.
단계 2.1.2.19.2.3.1.3
분배 법칙을 적용합니다.
단계 2.1.2.19.2.3.1.4
에 을 곱합니다.
단계 2.1.2.19.2.3.1.5
에 을 곱합니다.
단계 2.1.2.19.2.3.2
에서 을 뺍니다.
단계 2.1.2.19.2.3.3
를 에 더합니다.
단계 2.1.2.19.3
항을 묶습니다.
단계 2.1.2.19.3.1
에 을 곱합니다.
단계 2.1.2.19.3.2
에 을 곱합니다.
단계 2.1.2.19.3.3
을 곱의 형태로 바꿉니다.
단계 2.1.2.19.3.4
에 을 곱합니다.
단계 2.1.2.19.4
분모를 간단히 합니다.
단계 2.1.2.19.4.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.1.2.19.4.1.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.1.2.19.4.1.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.1.2.19.4.1.3
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.1.2.19.4.2
지수를 묶습니다.
단계 2.1.2.19.4.2.1
에 을 곱합니다.
단계 2.1.2.19.4.2.2
를 승 합니다.
단계 2.1.2.19.4.2.3
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 2.1.2.19.4.2.4
을(를) 공통분모가 있는 분수로 표현합니다.
단계 2.1.2.19.4.2.5
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 2.1.2.19.4.2.6
를 에 더합니다.
단계 2.1.2.19.5
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.1.2.19.6
을 로 바꿔 씁니다.
단계 2.1.2.19.7
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.1.2.19.8
을 로 바꿔 씁니다.
단계 2.1.2.19.9
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 2.1.2.19.10
에 을 곱합니다.
단계 2.1.2.19.11
에 을 곱합니다.
단계 2.1.3
의 에 대한 2차 도함수는 입니다.
단계 2.2
2차 도함수를 으로 두고 식 을 풉니다.
단계 2.2.1
2차 도함수를 과(와) 같게 합니다.
단계 2.2.2
분자가 0과 같게 만듭니다.
단계 2.2.3
에 대해 식을 풉니다.
단계 2.2.3.1
방정식의 양변에 를 더합니다.
단계 2.2.3.2
의 각 항을 로 나누고 식을 간단히 합니다.
단계 2.2.3.2.1
의 각 항을 로 나눕니다.
단계 2.2.3.2.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 2.2.3.2.2.1
의 공약수로 약분합니다.
단계 2.2.3.2.2.1.1
공약수로 약분합니다.
단계 2.2.3.2.2.1.2
을 로 나눕니다.
단계 2.2.4
이 참이 되지 않게 하는 해를 버립니다.
단계 3
단계 3.1
식이 정의된 지점을 알아내려면 의 피개법수를 보다 크거나 같게 설정해야 합니다.
단계 3.2
에 대해 풉니다.
단계 3.2.1
부등식의 양변에서 를 뺍니다.
단계 3.2.2
의 각 항을 로 나누고 식을 간단히 합니다.
단계 3.2.2.1
의 각 항을 로 나눕니다. 부등식의 양변에 음수를 곱하거나 나눌 때에는 부등호의 방향을 바꿉니다.
단계 3.2.2.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 3.2.2.2.1
두 음수를 나누면 양수가 나옵니다.
단계 3.2.2.2.2
을 로 나눕니다.
단계 3.2.2.3
우변을 간단히 합니다.
단계 3.2.2.3.1
을 로 나눕니다.
단계 3.3
정의역은 수식을 정의하는 모든 유효한 값입니다.
구간 표기:
조건제시법:
구간 표기:
조건제시법:
단계 4
2차 도함수가 0이거나 정의되지 않은 -값 주변에 구간을 만듭니다.
단계 5
단계 5.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 5.2
결과를 간단히 합니다.
단계 5.2.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 5.2.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 5.2.3
에서 를 인수분해합니다.
단계 5.2.4
공약수로 약분합니다.
단계 5.2.4.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 5.2.4.2
공약수로 약분합니다.
단계 5.2.4.3
수식을 다시 씁니다.
단계 5.2.5
분자를 간단히 합니다.
단계 5.2.5.1
에 을 곱합니다.
단계 5.2.5.2
에서 을 뺍니다.
단계 5.2.6
분모를 간단히 합니다.
단계 5.2.6.1
에서 을 뺍니다.
단계 5.2.6.2
을 로 바꿔 씁니다.
단계 5.2.6.3
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 5.2.6.4
의 공약수로 약분합니다.
단계 5.2.6.4.1
공약수로 약분합니다.
단계 5.2.6.4.2
수식을 다시 씁니다.
단계 5.2.6.5
를 승 합니다.
단계 5.2.7
공약수를 소거하여 수식을 간단히 정리합니다.
단계 5.2.7.1
및 의 공약수로 약분합니다.
단계 5.2.7.1.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 5.2.7.1.2
공약수로 약분합니다.
단계 5.2.7.1.2.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 5.2.7.1.2.2
공약수로 약분합니다.
단계 5.2.7.1.2.3
수식을 다시 씁니다.
단계 5.2.7.2
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 5.2.8
최종 답은 입니다.
단계 5.3
이 음수이므로 그래프는 구간에서 아래로 오목합니다.
가 음수이므로 에서 아래로 오목함
가 음수이므로 에서 아래로 오목함
단계 6