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미적분 예제
단계 1
단계 1.1
인수분해하여 식을 간단히 합니다.
단계 1.1.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 1.1.2
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 1.2
, 일 때 는 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.3
로그 성질을 사용하여 미분을 간단히 합니다.
단계 1.3.1
을 로 바꿔 씁니다.
단계 1.3.2
을 로그 밖으로 내보내서 을 전개합니다.
단계 1.4
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.4.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 1.4.2
=일 때 은 이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.4.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 1.5
, 일 때 는 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.6
를 에 대해 미분하면입니다.
단계 1.7
멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.7.1
와 을 묶습니다.
단계 1.7.2
의 공약수로 약분합니다.
단계 1.7.2.1
공약수로 약분합니다.
단계 1.7.2.2
수식을 다시 씁니다.
단계 1.7.3
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.7.4
에 을 곱합니다.
단계 1.8
=일 때 은 이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.9
간단히 합니다.
단계 1.9.1
분배 법칙을 적용합니다.
단계 1.9.2
분배 법칙을 적용합니다.
단계 1.9.3
에 을 곱합니다.
단계 1.9.4
항을 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
, 일 때 는 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.2
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.2.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 2.2.2.2
=일 때 은 이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.2.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 2.2.3
, 일 때 는 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.4
를 에 대해 미분하면입니다.
단계 2.2.5
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.6
=일 때 은 이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.7
와 을 묶습니다.
단계 2.2.8
의 공약수로 약분합니다.
단계 2.2.8.1
공약수로 약분합니다.
단계 2.2.8.2
수식을 다시 씁니다.
단계 2.2.9
에 을 곱합니다.
단계 2.3
의 값을 구합니다.
단계 2.3.1
, 일 때 는 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.3.2
를 에 대해 미분하면입니다.
단계 2.3.3
, 일 때 는 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.3.4
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.3.4.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 2.3.4.2
=일 때 은 이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.3.4.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 2.3.5
, 일 때 는 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.3.6
를 에 대해 미분하면입니다.
단계 2.3.7
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.3.8
=일 때 은 이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.3.9
와 을 묶습니다.
단계 2.3.10
와 을 묶습니다.
단계 2.3.11
와 을 묶습니다.
단계 2.3.12
의 공약수로 약분합니다.
단계 2.3.12.1
공약수로 약분합니다.
단계 2.3.12.2
수식을 다시 씁니다.
단계 2.3.13
에 을 곱합니다.
단계 2.3.14
인수를 다시 정렬합니다.
단계 2.3.15
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 2.3.16
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 2.4
의 값을 구합니다.
단계 2.4.1
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 2.4.2
, 일 때 는 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.4.3
로그 성질을 사용하여 미분을 간단히 합니다.
단계 2.4.3.1
을 로 바꿔 씁니다.
단계 2.4.3.2
을 로그 밖으로 내보내서 을 전개합니다.
단계 2.4.4
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.4.4.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 2.4.4.2
=일 때 은 이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.4.4.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 2.4.5
, 일 때 는 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.4.6
를 에 대해 미분하면입니다.
단계 2.4.7
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.4.8
=일 때 은 이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.4.9
와 을 묶습니다.
단계 2.4.10
의 공약수로 약분합니다.
단계 2.4.10.1
공약수로 약분합니다.
단계 2.4.10.2
수식을 다시 씁니다.
단계 2.4.11
에 을 곱합니다.
단계 2.5
간단히 합니다.
단계 2.5.1
분배 법칙을 적용합니다.
단계 2.5.2
분배 법칙을 적용합니다.
단계 2.5.3
분배 법칙을 적용합니다.
단계 2.5.4
분배 법칙을 적용합니다.
단계 2.5.5
분배 법칙을 적용합니다.
단계 2.5.6
분배 법칙을 적용합니다.
단계 2.5.7
분배 법칙을 적용합니다.
단계 2.5.8
분배 법칙을 적용합니다.
단계 2.5.9
분배 법칙을 적용합니다.
단계 2.5.10
항을 묶습니다.
단계 2.5.10.1
에 을 곱합니다.
단계 2.5.10.2
에 을 곱합니다.
단계 2.5.10.3
를 승 합니다.
단계 2.5.10.4
를 승 합니다.
단계 2.5.10.5
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 2.5.10.6
를 에 더합니다.
단계 2.5.10.7
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 2.5.10.8
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 2.5.10.9
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 2.5.10.10
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 2.5.10.11
를 옮깁니다.
단계 2.5.10.12
를 에 더합니다.
단계 2.5.10.13
에 을 곱합니다.
단계 2.5.10.13.1
를 승 합니다.
단계 2.5.10.13.2
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 2.5.10.14
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 2.5.10.15
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 2.5.10.16
에 을 곱합니다.
단계 2.5.10.17
를 승 합니다.
단계 2.5.10.18
를 승 합니다.
단계 2.5.10.19
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 2.5.10.20
를 에 더합니다.
단계 2.5.10.21
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 2.5.10.22
와 을 묶습니다.
단계 2.5.10.23
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 2.5.10.24
를 옮깁니다.
단계 2.5.10.25
를 에 더합니다.
단계 2.5.10.26
에 을 곱합니다.
단계 2.5.10.26.1
를 승 합니다.
단계 2.5.10.26.2
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 2.5.10.27
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 2.5.10.28
와 을 묶습니다.
단계 2.5.10.29
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 2.5.10.30
를 옮깁니다.
단계 2.5.10.31
를 에 더합니다.
단계 2.5.10.32
에 을 곱합니다.
단계 2.5.10.32.1
를 승 합니다.
단계 2.5.10.32.2
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 2.5.10.33
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 2.5.10.34
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 2.5.10.35
를 승 합니다.
단계 2.5.10.36
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 2.5.11
항을 다시 정렬합니다.
단계 2.5.12
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
인수분해하여 식을 간단히 합니다.
단계 4.1.1.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 4.1.1.2
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 4.1.2
, 일 때 는 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 4.1.3
로그 성질을 사용하여 미분을 간단히 합니다.
단계 4.1.3.1
을 로 바꿔 씁니다.
단계 4.1.3.2
을 로그 밖으로 내보내서 을 전개합니다.
단계 4.1.4
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 4.1.4.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 4.1.4.2
=일 때 은 이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 4.1.4.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 4.1.5
, 일 때 는 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 4.1.6
를 에 대해 미분하면입니다.
단계 4.1.7
멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 4.1.7.1
와 을 묶습니다.
단계 4.1.7.2
의 공약수로 약분합니다.
단계 4.1.7.2.1
공약수로 약분합니다.
단계 4.1.7.2.2
수식을 다시 씁니다.
단계 4.1.7.3
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 4.1.7.4
에 을 곱합니다.
단계 4.1.8
=일 때 은 이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 4.1.9
간단히 합니다.
단계 4.1.9.1
분배 법칙을 적용합니다.
단계 4.1.9.2
분배 법칙을 적용합니다.
단계 4.1.9.3
에 을 곱합니다.
단계 4.1.9.4
항을 다시 정렬합니다.
단계 4.2
의 에 대한 1차 도함수는 입니다.
단계 5
단계 5.1
1차 도함수가 이 되게 합니다.
단계 5.2
방정식의 각 변을 그립니다. 해는 교점의 x값입니다.
단계 6
단계 6.1
식이 정의되지 않은 지점을 알아내려면 의 진수를 보다 같거나 작게 설정해야 합니다.
단계 6.2
분모가 이거나 제곱근의 인수가 보다 작거나 또는 로그의 진수가 보다 작거나 같은 경우 식이 정의되지 않습니다.
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
괄호를 제거합니다.
단계 9.2
분자를 간단히 합니다.
단계 9.2.1
를 에 더합니다.
단계 9.2.2
를 승 합니다.
단계 9.2.3
에 을 곱합니다.
단계 9.2.4
를 로그 안으로 옮겨 을 간단히 합니다.
단계 9.2.5
지수와 로그는 역함수 관계입니다.
단계 9.2.6
를 승 합니다.
단계 9.2.7
에 을 곱합니다.
단계 9.2.8
를 로그 안으로 옮겨 을 간단히 합니다.
단계 9.2.9
를 승 합니다.
단계 9.2.10
를 에 더합니다.
단계 9.2.11
를 승 합니다.
단계 9.2.12
에 을 곱합니다.
단계 9.2.13
를 로그 안으로 옮겨 을 간단히 합니다.
단계 9.2.14
지수와 로그는 역함수 관계입니다.
단계 9.2.15
를 승 합니다.
단계 9.2.16
에 을 곱합니다.
단계 9.2.17
를 로그 안으로 옮겨 을 간단히 합니다.
단계 9.2.18
를 승 합니다.
단계 9.2.19
를 승 합니다.
단계 9.2.20
에 을 곱합니다.
단계 9.2.21
를 로그 안으로 옮겨 을 간단히 합니다.
단계 9.2.22
지수와 로그는 역함수 관계입니다.
단계 9.2.23
를 승 합니다.
단계 9.2.24
에 을 곱합니다.
단계 9.2.25
를 승 합니다.
단계 9.2.26
를 로그 안으로 옮겨 을 간단히 합니다.
단계 9.2.27
지수와 로그는 역함수 관계입니다.
단계 9.2.28
를 승 합니다.
단계 9.2.29
에 을 곱합니다.
단계 9.2.30
를 승 합니다.
단계 9.2.31
에 을 곱합니다.
단계 9.2.32
를 로그 안으로 옮겨 을 간단히 합니다.
단계 9.2.33
지수와 로그는 역함수 관계입니다.
단계 9.2.34
를 승 합니다.
단계 9.2.35
에 을 곱합니다.
단계 9.2.36
에 을 곱합니다.
단계 9.2.37
를 에 더합니다.
단계 9.2.38
를 승 합니다.
단계 9.2.39
에 을 곱합니다.
단계 9.2.40
를 로그 안으로 옮겨 을 간단히 합니다.
단계 9.2.41
지수와 로그는 역함수 관계입니다.
단계 9.2.42
를 승 합니다.
단계 9.2.43
에 을 곱합니다.
단계 9.2.44
를 로그 안으로 옮겨 을 간단히 합니다.
단계 9.2.45
를 승 합니다.
단계 9.2.46
를 승 합니다.
단계 9.2.47
를 에 더합니다.
단계 9.2.48
를 승 합니다.
단계 9.2.49
에 을 곱합니다.
단계 9.2.50
에 을 곱합니다.
단계 9.2.51
로그의 곱의 성질 를 사용합니다.
단계 9.2.52
를 에 더합니다.
단계 9.2.53
를 에 더합니다.
단계 9.2.54
를 에 더합니다.
단계 9.2.55
를 에 더합니다.
단계 9.2.56
를 에 더합니다.
단계 9.3
을 로 나눕니다.
단계 10
이계도함수가 양수이므로 은 극소값입니다. 이를 이계도함수 판정법이라고 합니다.
은 극소값입니다.
단계 11
단계 11.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 11.2
결과를 간단히 합니다.
단계 11.2.1
에 을 곱합니다.
단계 11.2.2
를 승 합니다.
단계 11.2.3
최종 답은 입니다.
단계 12
에 대한 극값입니다.
은 극솟값임
단계 13