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미적분 예제
단계 1
단계 1.1
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 1.2
의 값을 구합니다.
단계 1.2.1
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 1.2.2
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.2.2.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 1.2.2.2
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.2.2.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 1.2.3
를 에 대해 미분하면입니다.
단계 1.2.4
에 을 곱합니다.
단계 1.2.5
에 을 곱합니다.
단계 1.3
의 값을 구합니다.
단계 1.3.1
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 1.3.2
를 에 대해 미분하면입니다.
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
를 에 대해 미분하면입니다.
단계 2.2.4
를 에 대해 미분하면입니다.
단계 2.2.5
를 승 합니다.
단계 2.2.6
를 승 합니다.
단계 2.2.7
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 2.2.8
를 에 더합니다.
단계 2.2.9
를 승 합니다.
단계 2.2.10
를 승 합니다.
단계 2.2.11
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 2.2.12
를 에 더합니다.
단계 2.3
의 값을 구합니다.
단계 2.3.1
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 2.3.2
를 에 대해 미분하면입니다.
단계 2.3.3
에 을 곱합니다.
단계 2.4
간단히 합니다.
단계 2.4.1
분배 법칙을 적용합니다.
단계 2.4.2
에 을 곱합니다.
단계 3
함수의 극대값과 극소값을 구하기 위해 도함수를 으로 두고 식을 풉니다.
단계 4
단계 4.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 4.1.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 4.1.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 4.1.3
에서 를 인수분해합니다.
단계 4.2
을 로 바꿔 씁니다.
단계 5
방정식 좌변의 한 인수가 이면 전체 식은 이 됩니다.
단계 6
단계 6.1
를 와 같다고 둡니다.
단계 6.2
을 에 대해 풉니다.
단계 6.2.1
코사인 안의 를 꺼내기 위해 방정식 양변에 코사인의 역을 취합니다.
단계 6.2.2
우변을 간단히 합니다.
단계 6.2.2.1
의 정확한 값은 입니다.
단계 6.2.3
코사인 함수는 제1사분면과 제4사분면에서 양의 값을 가집니다. 두 번째 해를 구하려면 에서 기준각을 빼어 제4사분면에 있는 해를 구합니다.
단계 6.2.4
을 간단히 합니다.
단계 6.2.4.1
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 6.2.4.2
분수를 통분합니다.
단계 6.2.4.2.1
와 을 묶습니다.
단계 6.2.4.2.2
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 6.2.4.3
분자를 간단히 합니다.
단계 6.2.4.3.1
에 을 곱합니다.
단계 6.2.4.3.2
에서 을 뺍니다.
단계 6.2.5
방정식 의 해.
단계 7
단계 7.1
를 와 같다고 둡니다.
단계 7.2
을 에 대해 풉니다.
단계 7.2.1
방정식의 양변에 를 더합니다.
단계 7.2.2
의 각 항을 로 나누고 식을 간단히 합니다.
단계 7.2.2.1
의 각 항을 로 나눕니다.
단계 7.2.2.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 7.2.2.2.1
두 음수를 나누면 양수가 나옵니다.
단계 7.2.2.2.2
을 로 나눕니다.
단계 7.2.2.3
우변을 간단히 합니다.
단계 7.2.2.3.1
을 로 나눕니다.
단계 7.2.3
사인 안의 를 꺼내기 위해 방정식 양변에 사인의 역을 취합니다.
단계 7.2.4
우변을 간단히 합니다.
단계 7.2.4.1
의 정확한 값은 입니다.
단계 7.2.5
사인 함수는 제3사분면과 제4사분면에서 음의 값을 가집니다. 두 번째 해를 구하려면 에서 해를 빼서 기준각을 찾습니다. 그리고 이 기준각에 를 더하여 제3사분면에 속한 해를 구합니다.
단계 7.2.6
두 번째 해를 구하기 위하여 수식을 간단히 합니다.
단계 7.2.6.1
에서 을 뺍니다.
단계 7.2.6.2
결과 각인 은 양의 값으로 보다 작으며 과 양변을 공유하는 관계입니다.
단계 7.2.7
방정식 의 해.
단계 8
을 참으로 만드는 모든 값이 최종 해가 됩니다.
단계 9
에서 이차 미분값을 계산합니다. 이차 미분값이 양이면 이는 극소점입니다. 이차 미분값이 음이면 이는 극대점입니다.
단계 10
단계 10.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 10.1.1
의 정확한 값은 입니다.
단계 10.1.2
을 여러 번 거듭제곱해도 이 나옵니다.
단계 10.1.3
에 을 곱합니다.
단계 10.1.4
의 정확한 값은 입니다.
단계 10.1.5
1의 모든 거듭제곱은 1입니다.
단계 10.1.6
에 을 곱합니다.
단계 10.1.7
의 정확한 값은 입니다.
단계 10.1.8
에 을 곱합니다.
단계 10.2
숫자를 더해 식을 간단히 합니다.
단계 10.2.1
를 에 더합니다.
단계 10.2.2
를 에 더합니다.
단계 11
이계도함수가 양수이므로 은 극소값입니다. 이를 이계도함수 판정법이라고 합니다.
은 극소값입니다.
단계 12
단계 12.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 12.2
결과를 간단히 합니다.
단계 12.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 12.2.1.1
의 정확한 값은 입니다.
단계 12.2.1.2
을 여러 번 거듭제곱해도 이 나옵니다.
단계 12.2.1.3
에 을 곱합니다.
단계 12.2.1.4
의 정확한 값은 입니다.
단계 12.2.1.5
에 을 곱합니다.
단계 12.2.2
에서 을 뺍니다.
단계 12.2.3
최종 답은 입니다.
단계 13
에서 이차 미분값을 계산합니다. 이차 미분값이 양이면 이는 극소점입니다. 이차 미분값이 음이면 이는 극대점입니다.
단계 14
단계 14.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 14.1.1
제1사분면에서 동일한 삼각값을 갖는 각도를 찾아 기준 각도를 적용합니다.
단계 14.1.2
의 정확한 값은 입니다.
단계 14.1.3
을 여러 번 거듭제곱해도 이 나옵니다.
단계 14.1.4
에 을 곱합니다.
단계 14.1.5
제1사분면에서 동일한 삼각값을 갖는 각도를 찾아 기준 각도를 적용합니다. 제4사분면에서 사인이 음수이므로 수식에 마이너스 부호를 붙입니다.
단계 14.1.6
의 정확한 값은 입니다.
단계 14.1.7
에 을 곱합니다.
단계 14.1.8
를 승 합니다.
단계 14.1.9
에 을 곱합니다.
단계 14.1.10
제1사분면에서 동일한 삼각값을 갖는 각도를 찾아 기준 각도를 적용합니다. 제4사분면에서 사인이 음수이므로 수식에 마이너스 부호를 붙입니다.
단계 14.1.11
의 정확한 값은 입니다.
단계 14.1.12
을 곱합니다.
단계 14.1.12.1
에 을 곱합니다.
단계 14.1.12.2
에 을 곱합니다.
단계 14.2
더하고 빼서 식을 간단히 합니다.
단계 14.2.1
를 에 더합니다.
단계 14.2.2
에서 을 뺍니다.
단계 15
단계 15.1
1차 미분값이 또는 정의되지 않게 하는 값 주변 구간으로 을 나눕니다.
단계 15.2
1차 도함수 의 구간에서 와 같은 임의의 숫자를 대입하여 결과값이 음수인지 양수인지 확인합니다.
단계 15.2.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 15.2.2
결과를 간단히 합니다.
단계 15.2.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 15.2.2.1.1
의 값을 구합니다.
단계 15.2.2.1.2
에 을 곱합니다.
단계 15.2.2.1.3
의 값을 구합니다.
단계 15.2.2.1.4
에 을 곱합니다.
단계 15.2.2.1.5
의 값을 구합니다.
단계 15.2.2.1.6
에 을 곱합니다.
단계 15.2.2.2
를 에 더합니다.
단계 15.2.2.3
최종 답은 입니다.
단계 15.3
1차 도함수 의 구간에서 와 같은 임의의 숫자를 대입하여 결과값이 음수인지 양수인지 확인합니다.
단계 15.3.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 15.3.2
결과를 간단히 합니다.
단계 15.3.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 15.3.2.1.1
의 정확한 값은 입니다.
단계 15.3.2.1.2
에 을 곱합니다.
단계 15.3.2.1.3
의 정확한 값은 입니다.
단계 15.3.2.1.4
에 을 곱합니다.
단계 15.3.2.1.5
의 정확한 값은 입니다.
단계 15.3.2.1.6
에 을 곱합니다.
단계 15.3.2.2
에서 을 뺍니다.
단계 15.3.2.3
최종 답은 입니다.
단계 15.4
1차 도함수 의 구간에서 와 같은 임의의 숫자를 대입하여 결과값이 음수인지 양수인지 확인합니다.
단계 15.4.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 15.4.2
결과를 간단히 합니다.
단계 15.4.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 15.4.2.1.1
의 값을 구합니다.
단계 15.4.2.1.2
에 을 곱합니다.
단계 15.4.2.1.3
의 값을 구합니다.
단계 15.4.2.1.4
에 을 곱합니다.
단계 15.4.2.1.5
의 값을 구합니다.
단계 15.4.2.1.6
에 을 곱합니다.
단계 15.4.2.2
를 에 더합니다.
단계 15.4.2.3
최종 답은 입니다.
단계 15.5
1차 도함수 의 구간에서 와 같은 임의의 숫자를 대입하여 결과값이 음수인지 양수인지 확인합니다.
단계 15.5.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 15.5.2
결과를 간단히 합니다.
단계 15.5.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 15.5.2.1.1
의 값을 구합니다.
단계 15.5.2.1.2
에 을 곱합니다.
단계 15.5.2.1.3
의 값을 구합니다.
단계 15.5.2.1.4
에 을 곱합니다.
단계 15.5.2.1.5
의 값을 구합니다.
단계 15.5.2.1.6
에 을 곱합니다.
단계 15.5.2.2
에서 을 뺍니다.
단계 15.5.2.3
최종 답은 입니다.
단계 15.6
1차 도함수의 부호가 근처에서 양수에서 음수로 변경되었으므로 은 극댓값입니다.
은 극대값입니다
단계 15.7
1차 도함수의 부호가 근처에서 음수에서 양수로 변경되었으므로 은 극솟값입니다.
은 극소값입니다.
단계 15.8
1차 도함수의 부호가 근처에서 양수에서 음수로 변경되었으므로 은 극댓값입니다.
은 극대값입니다
단계 15.9
에 대한 극값입니다.
은 극대값입니다
은 극소값입니다.
은 극대값입니다
은 극대값입니다
은 극소값입니다.
은 극대값입니다
단계 16