미적분 예제

$f (x) = x + \frac{9}{x}$

단계 1

1차 도함수를 구합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.1

1차 도함수를 구합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.1.1

미분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.1.1.1

합의 법칙에 의해 $x + \frac{9}{x}$ 를 $x$ 에 대해 미분하면 $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [\frac{9}{x}]$ 가 됩니다.

$f' (x) = \frac{d}{d x} (x) + \frac{d}{d x} (\frac{9}{x})$

단계 1.1.1.2

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

$f' (x) = 1 + \frac{d}{d x} (\frac{9}{x})$

단계 1.1.2

$\frac{d}{d x} [\frac{9}{x}]$ 의 값을 구합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.1.2.1

$9$ 은 $x$ 에 대해 일정하므로 $x$ 에 대한 $\frac{9}{x}$ 의 미분은 $9 \frac{d}{d x} [\frac{1}{x}]$ 입니다.

$f' (x) = 1 + 9 \frac{d}{d x} (\frac{1}{x})$

단계 1.1.2.2

$\frac{1}{x}$ 을 $x^{- 1}$ 로 바꿔 씁니다.

$f' (x) = 1 + 9 \frac{d}{d x} (x^{- 1})$

단계 1.1.2.3

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

$f' (x) = 1 + 9 (- x^{- 2})$

단계 1.1.2.4

$- 1$ 에 $9$ 을 곱합니다.

$f' (x) = 1 - 9 x^{- 2}$

단계 1.1.3

음의 지수 법칙 $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ 을 활용하여 식을 다시 씁니다.

$f' (x) = 1 - 9 \frac{1}{x^{2}}$

단계 1.1.4

간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.1.4.1

항을 묶습니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.1.4.1.1

$- 9$ 와 $\frac{1}{x^{2}}$ 을 묶습니다.

$f' (x) = 1 + \frac{- 9}{x^{2}}$

단계 1.1.4.1.2

마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.

$f' (x) = 1 - \frac{9}{x^{2}}$

단계 1.1.4.2

항을 다시 정렬합니다.

$f' (x) = - \frac{9}{x^{2}} + 1$

단계 1.2

$f (x)$ 의 $x$ 에 대한 1차 도함수는 $- \frac{9}{x^{2}} + 1$ 입니다.

$- \frac{9}{x^{2}} + 1$

단계 2

1차 도함수가 $0$ 이 되도록 한 뒤 방정식 $- \frac{9}{x^{2}} + 1 = 0$ 을 풉니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.1

1차 도함수가 $0$ 이 되게 합니다.

$- \frac{9}{x^{2}} + 1 = 0$

단계 2.2

방정식의 양변에서 $1$ 를 뺍니다.

$- \frac{9}{x^{2}} = - 1$

단계 2.3

방정식 항의 최소공분모를 구합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.3.1

여러 값의 최소공분모를 구하는 것은 해당 값들의 분모의 최소공배수를 구하는 것과 같습니다.

$x^{2}, 1$

단계 2.3.2

1과 식의 최소공배수는 그 식 자체입니다.

$x^{2}$

단계 2.4

$- \frac{9}{x^{2}} = - 1$ 의 각 항에 $x^{2}$ 을 곱하고 분수를 소거합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.4.1

$- \frac{9}{x^{2}} = - 1$ 의 각 항에 $x^{2}$ 을 곱합니다.

$- \frac{9}{x^{2}} x^{2} = - x^{2}$

단계 2.4.2

좌변을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.4.2.1

$x^{2}$ 의 공약수로 약분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.4.2.1.1

$- \frac{9}{x^{2}}$ 의 마이너스 부호를 분자로 이동합니다.

$\frac{- 9}{x^{2}} x^{2} = - x^{2}$

단계 2.4.2.1.2

공약수로 약분합니다.

$\frac{- 9}{x^{2}} x^{2} = - x^{2}$

단계 2.4.2.1.3

수식을 다시 씁니다.

$- 9 = - x^{2}$

단계 2.5

식을 풉니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.5.1

$- x^{2} = - 9$ 로 방정식을 다시 씁니다.

$- x^{2} = - 9$

단계 2.5.2

$- x^{2} = - 9$ 의 각 항을 $- 1$ 로 나누고 식을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.5.2.1

$- x^{2} = - 9$ 의 각 항을 $- 1$ 로 나눕니다.

$\frac{- x^{2}}{- 1} = \frac{- 9}{- 1}$

단계 2.5.2.2

좌변을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.5.2.2.1

두 음수를 나누면 양수가 나옵니다.

$\frac{x^{2}}{1} = \frac{- 9}{- 1}$

단계 2.5.2.2.2

$x^{2}$ 을 $1$ 로 나눕니다.

$x^{2} = \frac{- 9}{- 1}$

단계 2.5.2.3

우변을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.5.2.3.1

$- 9$ 을 $- 1$ 로 나눕니다.

$x^{2} = 9$

단계 2.5.3

Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.

$x = \pm \sqrt{9}$

단계 2.5.4

$\pm \sqrt{9}$ 을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.5.4.1

$9$ 을 $3^{2}$ 로 바꿔 씁니다.

$x = \pm \sqrt{3^{2}}$

단계 2.5.4.2

양의 실수로 가정하여 근호 안의 항을 밖으로 빼냅니다.

$x = \pm 3$

단계 2.5.5

해의 양수와 음수 부분 모두 최종 해가 됩니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.5.5.1

먼저, $\pm$ 의 양의 값을 이용하여 첫 번째 해를 구합니다.

$x = 3$

단계 2.5.5.2

그 다음 $\pm$ 의 마이너스 값을 사용하여 두 번째 해를 구합니다.

$x = - 3$

단계 2.5.5.3

해의 양수와 음수 부분 모두 최종 해가 됩니다.

$x = 3, - 3$

단계 3

미분값을 $0$ 으로 만드는 값들은 $3, - 3$ 입니다.

$3, - 3$

단계 4

도함수가 정의되지 않은 위치를 찾습니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.1

식이 정의되지 않은 지점을 알아내려면 $\frac{9}{x^{2}}$ 의 분모를 $0$ 와 같게 설정해야 합니다.

$x^{2} = 0$

단계 4.2

$x$ 에 대해 풉니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.2.1

Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.

$x = \pm \sqrt{0}$

단계 4.2.2

$\pm \sqrt{0}$ 을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.2.2.1

$0$ 을 $0^{2}$ 로 바꿔 씁니다.

$x = \pm \sqrt{0^{2}}$

단계 4.2.2.2

양의 실수로 가정하여 근호 안의 항을 밖으로 빼냅니다.

$x = \pm 0$

단계 4.2.2.3

플러스 마이너스 $0$ 은 $0$ 입니다.

$x = 0$

단계 5

미분값이 $0$ 또는 정의되지 않게 하는 $x$ 값 주변 구간으로 $(- \infty, \infty)$ 을 나눕니다.

$(- \infty, - 3) \cup (- 3, 0) \cup (0, 3) \cup (3, \infty)$

단계 6

$(- \infty, - 3)$ 구간에 속한 값을 도함수에 대입하여 함수가 증가하는지 또는 감소하는지를 판단합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 6.1

수식에서 변수 $x$ 에 $- 4$ 을 대입합니다.

$f' (- 4) = - \frac{9}{{(- 4)}^{2}} + 1$

단계 6.2

결과를 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 6.2.1

$- 4$ 를 $2$ 승 합니다.

$f' (- 4) = - \frac{9}{16} + 1$

단계 6.2.2

$1$ 을(를) 공통분모가 있는 분수로 표현합니다.

$f' (- 4) = - \frac{9}{16} + \frac{16}{16}$

단계 6.2.3

공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.

$f' (- 4) = \frac{- 9 + 16}{16}$

단계 6.2.4

$- 9$ 를 $16$ 에 더합니다.

$f' (- 4) = \frac{7}{16}$

단계 6.2.5

최종 답은 $\frac{7}{16}$ 입니다.

$\frac{7}{16}$

단계 6.3

$x = - 4$ 에서의 도함수는 $\frac{7}{16}$ 입니다. 미분값이 양수이므로 함수는 $(- \infty, - 3)$ 구간에서 증가합니다.

$f' (x) > 0$ 이므로 $(- \infty, - 3)$ 에서 증가함

단계 7

$(- 3, 0)$ 구간에 속한 값을 도함수에 대입하여 함수가 증가하는지 또는 감소하는지를 판단합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 7.1

수식에서 변수 $x$ 에 $- \frac{3}{2}$ 을 대입합니다.

$f' (- \frac{3}{2}) = - \frac{9}{{(- \frac{3}{2})}^{2}} + 1$

단계 7.2

결과를 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 7.2.1

각 항을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 7.2.1.1

분모를 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 7.2.1.1.1

$- \frac{3}{2}$ 에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.

$f' (- \frac{3}{2}) = - \frac{9}{{(- 1)}^{2} {(\frac{3}{2})}^{2}} + 1$

단계 7.2.1.1.2

$- 1$ 를 $2$ 승 합니다.

$f' (- \frac{3}{2}) = - \frac{9}{1 {(\frac{3}{2})}^{2}} + 1$

단계 7.2.1.1.3

$\frac{3}{2}$ 에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.

$f' (- \frac{3}{2}) = - \frac{9}{1 (\frac{3^{2}}{2^{2}})} + 1$

단계 7.2.1.1.4

$3$ 를 $2$ 승 합니다.

$f' (- \frac{3}{2}) = - \frac{9}{1 (\frac{9}{2^{2}})} + 1$

단계 7.2.1.1.5

$2$ 를 $2$ 승 합니다.

$f' (- \frac{3}{2}) = - \frac{9}{1 (\frac{9}{4})} + 1$

단계 7.2.1.1.6

$\frac{9}{4}$ 에 $1$ 을 곱합니다.

$f' (- \frac{3}{2}) = - \frac{9}{\frac{9}{4}} + 1$

단계 7.2.1.2

분자에 분모의 역수를 곱합니다.

$f' (- \frac{3}{2}) = - (9 (\frac{4}{9})) + 1$

단계 7.2.1.3

$9$ 의 공약수로 약분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 7.2.1.3.1

공약수로 약분합니다.

$f' (- \frac{3}{2}) = - (9 (\frac{4}{9})) + 1$

단계 7.2.1.3.2

수식을 다시 씁니다.

$f' (- \frac{3}{2}) = - 1 \cdot 4 + 1$

단계 7.2.1.4

$- 1$ 에 $4$ 을 곱합니다.

$f' (- \frac{3}{2}) = - 4 + 1$

단계 7.2.2

$- 4$ 를 $1$ 에 더합니다.

$f' (- \frac{3}{2}) = - 3$

단계 7.2.3

최종 답은 $- 3$ 입니다.

$- 3$

단계 7.3

$x = - \frac{3}{2}$ 에서의 도함수는 $- 3$ 입니다. 미분값이 음수이므로 함수는 $(- 3, 0)$ 구간에서 감소합니다.

$f' (x) < 0$ 이므로 $(- 3, 0)$ 에서 감소함

단계 8

$(0, 3)$ 구간에 속한 값을 도함수에 대입하여 함수가 증가하는지 또는 감소하는지를 판단합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 8.1

수식에서 변수 $x$ 에 $\frac{3}{2}$ 을 대입합니다.

$f' (\frac{3}{2}) = - \frac{9}{{(\frac{3}{2})}^{2}} + 1$

단계 8.2

결과를 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 8.2.1

각 항을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 8.2.1.1

분모를 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 8.2.1.1.1

$\frac{3}{2}$ 에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.

$f' (\frac{3}{2}) = - \frac{9}{\frac{3^{2}}{2^{2}}} + 1$

단계 8.2.1.1.2

$3$ 를 $2$ 승 합니다.

$f' (\frac{3}{2}) = - \frac{9}{\frac{9}{2^{2}}} + 1$

단계 8.2.1.1.3

$2$ 를 $2$ 승 합니다.

$f' (\frac{3}{2}) = - \frac{9}{\frac{9}{4}} + 1$

단계 8.2.1.2

분자에 분모의 역수를 곱합니다.

$f' (\frac{3}{2}) = - (9 (\frac{4}{9})) + 1$

단계 8.2.1.3

$9$ 의 공약수로 약분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 8.2.1.3.1

공약수로 약분합니다.

$f' (\frac{3}{2}) = - (9 (\frac{4}{9})) + 1$

단계 8.2.1.3.2

수식을 다시 씁니다.

$f' (\frac{3}{2}) = - 1 \cdot 4 + 1$

단계 8.2.1.4

$- 1$ 에 $4$ 을 곱합니다.

$f' (\frac{3}{2}) = - 4 + 1$

단계 8.2.2

$- 4$ 를 $1$ 에 더합니다.

$f' (\frac{3}{2}) = - 3$

단계 8.2.3

최종 답은 $- 3$ 입니다.

$- 3$

단계 8.3

$x = \frac{3}{2}$ 에서의 도함수는 $- 3$ 입니다. 미분값이 음수이므로 함수는 $(0, 3)$ 구간에서 감소합니다.

$f' (x) < 0$ 이므로 $(0, 3)$ 에서 감소함

단계 9

$(3, \infty)$ 구간에 속한 값을 도함수에 대입하여 함수가 증가하는지 또는 감소하는지를 판단합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 9.1

수식에서 변수 $x$ 에 $4$ 을 대입합니다.

$f' (4) = - \frac{9}{{(4)}^{2}} + 1$

단계 9.2

결과를 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 9.2.1

$4$ 를 $2$ 승 합니다.

$f' (4) = - \frac{9}{16} + 1$

단계 9.2.2

식을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 9.2.2.1

$1$ 을(를) 공통분모가 있는 분수로 표현합니다.

$f' (4) = - \frac{9}{16} + \frac{16}{16}$

단계 9.2.2.2

공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.

$f' (4) = \frac{- 9 + 16}{16}$

단계 9.2.2.3

$- 9$ 를 $16$ 에 더합니다.

$f' (4) = \frac{7}{16}$

단계 9.2.3

최종 답은 $\frac{7}{16}$ 입니다.

$\frac{7}{16}$

단계 9.3

$x = 4$ 에서의 도함수는 $\frac{7}{16}$ 입니다. 미분값이 양수이므로 함수는 $(3, \infty)$ 구간에서 증가합니다.

$f' (x) > 0$ 이므로 $(3, \infty)$ 에서 증가함

단계 10

함수가 증가하고 감소하는 구간을 구합니다.

증가: $(- \infty, - 3), (3, \infty)$

다음 구간에서 감소: $(- 3, 0), (0, 3)$

단계 11