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미적분 예제
단계 1
단계 1.1
1차 도함수를 구합니다.
단계 1.1.1
을(를) 사용하여 을(를) (으)로 다시 씁니다.
단계 1.1.2
, 일 때 는 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.1.3
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.1.3.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 1.1.3.2
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.1.3.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 1.1.4
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 1.1.5
와 을 묶습니다.
단계 1.1.6
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 1.1.7
분자를 간단히 합니다.
단계 1.1.7.1
에 을 곱합니다.
단계 1.1.7.2
에서 을 뺍니다.
단계 1.1.8
분수를 통분합니다.
단계 1.1.8.1
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 1.1.8.2
와 을 묶습니다.
단계 1.1.8.3
음의 지수 법칙 을 활용하여 를 분모로 이동합니다.
단계 1.1.8.4
와 을 묶습니다.
단계 1.1.9
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 1.1.10
이 에 대해 일정하므로, 를 에 대해 미분하면 입니다.
단계 1.1.11
를 에 더합니다.
단계 1.1.12
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 1.1.13
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.1.14
분수를 통분합니다.
단계 1.1.14.1
에 을 곱합니다.
단계 1.1.14.2
와 을 묶습니다.
단계 1.1.14.3
와 을 묶습니다.
단계 1.1.15
를 승 합니다.
단계 1.1.16
를 승 합니다.
단계 1.1.17
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 1.1.18
를 에 더합니다.
단계 1.1.19
에서 를 인수분해합니다.
단계 1.1.20
공약수로 약분합니다.
단계 1.1.20.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 1.1.20.2
공약수로 약분합니다.
단계 1.1.20.3
수식을 다시 씁니다.
단계 1.1.21
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 1.1.22
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.1.23
에 을 곱합니다.
단계 1.1.24
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 1.1.25
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 1.1.26
지수를 더하여 에 을 곱합니다.
단계 1.1.26.1
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 1.1.26.2
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 1.1.26.3
를 에 더합니다.
단계 1.1.26.4
을 로 나눕니다.
단계 1.1.27
을 간단히 합니다.
단계 1.1.28
에서 을 뺍니다.
단계 1.1.29
항을 다시 정렬합니다.
단계 1.2
2차 도함수를 구합니다
단계 1.2.1
, 일 때 는 이라는 몫의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.2.2
의 지수를 곱합니다.
단계 1.2.2.1
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 1.2.2.2
의 공약수로 약분합니다.
단계 1.2.2.2.1
공약수로 약분합니다.
단계 1.2.2.2.2
수식을 다시 씁니다.
단계 1.2.3
간단히 합니다.
단계 1.2.4
미분합니다.
단계 1.2.4.1
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 1.2.4.2
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 1.2.4.3
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.2.4.4
에 을 곱합니다.
단계 1.2.4.5
이 에 대해 일정하므로, 를 에 대해 미분하면 입니다.
단계 1.2.4.6
를 에 더합니다.
단계 1.2.5
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.2.5.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 1.2.5.2
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.2.5.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 1.2.6
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 1.2.7
와 을 묶습니다.
단계 1.2.8
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 1.2.9
분자를 간단히 합니다.
단계 1.2.9.1
에 을 곱합니다.
단계 1.2.9.2
에서 을 뺍니다.
단계 1.2.10
분수를 통분합니다.
단계 1.2.10.1
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 1.2.10.2
와 을 묶습니다.
단계 1.2.10.3
음의 지수 법칙 을 활용하여 를 분모로 이동합니다.
단계 1.2.11
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 1.2.12
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 1.2.13
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.2.14
에 을 곱합니다.
단계 1.2.15
이 에 대해 일정하므로, 를 에 대해 미분하면 입니다.
단계 1.2.16
항을 간단히 합니다.
단계 1.2.16.1
를 에 더합니다.
단계 1.2.16.2
와 을 묶습니다.
단계 1.2.16.3
와 을 묶습니다.
단계 1.2.16.4
에서 를 인수분해합니다.
단계 1.2.17
공약수로 약분합니다.
단계 1.2.17.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 1.2.17.2
공약수로 약분합니다.
단계 1.2.17.3
수식을 다시 씁니다.
단계 1.2.18
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 1.2.19
에 을 곱합니다.
단계 1.2.20
에 을 곱합니다.
단계 1.2.21
간단히 합니다.
단계 1.2.21.1
분자를 간단히 합니다.
단계 1.2.21.1.1
곱셈의 교환법칙을 사용하여 다시 씁니다.
단계 1.2.21.1.2
에 을 곱합니다.
단계 1.2.21.1.3
에서 를 인수분해합니다.
단계 1.2.21.1.3.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 1.2.21.1.3.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 1.2.21.1.3.3
에서 를 인수분해합니다.
단계 1.2.21.1.4
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 1.2.21.1.5
와 을 묶습니다.
단계 1.2.21.1.6
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 1.2.21.1.7
인수분해된 형태로 를 다시 씁니다.
단계 1.2.21.1.7.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 1.2.21.1.7.1.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 1.2.21.1.7.1.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 1.2.21.1.7.1.3
에서 를 인수분해합니다.
단계 1.2.21.1.7.2
지수를 묶습니다.
단계 1.2.21.1.7.2.1
지수를 더하여 에 을 곱합니다.
단계 1.2.21.1.7.2.1.1
를 옮깁니다.
단계 1.2.21.1.7.2.1.2
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 1.2.21.1.7.2.1.3
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 1.2.21.1.7.2.1.4
를 에 더합니다.
단계 1.2.21.1.7.2.1.5
을 로 나눕니다.
단계 1.2.21.1.7.2.2
을 간단히 합니다.
단계 1.2.21.1.8
분자를 간단히 합니다.
단계 1.2.21.1.8.1
분배 법칙을 적용합니다.
단계 1.2.21.1.8.2
에 을 곱합니다.
단계 1.2.21.1.8.3
에 을 곱합니다.
단계 1.2.21.1.8.4
에서 을 뺍니다.
단계 1.2.21.1.8.5
를 에 더합니다.
단계 1.2.21.2
항을 묶습니다.
단계 1.2.21.2.1
을 곱의 형태로 바꿉니다.
단계 1.2.21.2.2
에 을 곱합니다.
단계 1.2.21.2.3
지수를 더하여 에 을 곱합니다.
단계 1.2.21.2.3.1
에 을 곱합니다.
단계 1.2.21.2.3.1.1
를 승 합니다.
단계 1.2.21.2.3.1.2
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 1.2.21.2.3.2
을(를) 공통분모가 있는 분수로 표현합니다.
단계 1.2.21.2.3.3
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 1.2.21.2.3.4
를 에 더합니다.
단계 1.3
의 에 대한 2차 도함수는 입니다.
단계 2
단계 2.1
2차 도함수를 과(와) 같게 합니다.
단계 2.2
분자가 0과 같게 만듭니다.
단계 2.3
에 대해 식을 풉니다.
단계 2.3.1
방정식 좌변의 한 인수가 이면 전체 식은 이 됩니다.
단계 2.3.2
를 와 같다고 둡니다.
단계 2.3.3
이 가 되도록 하고 에 대해 식을 풉니다.
단계 2.3.3.1
를 와 같다고 둡니다.
단계 2.3.3.2
을 에 대해 풉니다.
단계 2.3.3.2.1
방정식의 양변에 를 더합니다.
단계 2.3.3.2.2
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
단계 2.3.3.2.3
을 간단히 합니다.
단계 2.3.3.2.3.1
을 로 바꿔 씁니다.
단계 2.3.3.2.3.1.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.3.3.2.3.1.2
을 로 바꿔 씁니다.
단계 2.3.3.2.3.2
근호 안의 항을 밖으로 빼냅니다.
단계 2.3.3.2.4
해의 양수와 음수 부분 모두 최종 해가 됩니다.
단계 2.3.3.2.4.1
먼저, 의 양의 값을 이용하여 첫 번째 해를 구합니다.
단계 2.3.3.2.4.2
그 다음 의 마이너스 값을 사용하여 두 번째 해를 구합니다.
단계 2.3.3.2.4.3
해의 양수와 음수 부분 모두 최종 해가 됩니다.
단계 2.3.4
을 참으로 만드는 모든 값이 최종 해가 됩니다.
단계 2.4
이 참이 되지 않게 하는 해를 버립니다.
단계 3
단계 3.1
에 을 대입하여 값을 구합니다.
단계 3.1.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 3.1.2
결과를 간단히 합니다.
단계 3.1.2.1
을 여러 번 거듭제곱해도 이 나옵니다.
단계 3.1.2.2
에 을 곱합니다.
단계 3.1.2.3
를 에 더합니다.
단계 3.1.2.4
을 로 바꿔 씁니다.
단계 3.1.2.5
곱합니다.
단계 3.1.2.5.1
양의 실수로 가정하여 근호 안의 항을 밖으로 빼냅니다.
단계 3.1.2.5.2
에 을 곱합니다.
단계 3.1.2.6
최종 답은 입니다.
단계 3.2
에 을 대입하여 구한 점은 입니다. 이 점은 변곡점입니다.
단계 4
을 변곡점 가능성이 있는 점 주위 간격으로 나눕니다.
단계 5
단계 5.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 5.2
결과를 간단히 합니다.
단계 5.2.1
분자를 간단히 합니다.
단계 5.2.1.1
에 을 곱합니다.
단계 5.2.1.2
에 을 곱합니다.
단계 5.2.2
분모를 간단히 합니다.
단계 5.2.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 5.2.2.1.1
를 승 합니다.
단계 5.2.2.1.2
에 을 곱합니다.
단계 5.2.2.2
를 에 더합니다.
단계 5.2.2.3
을 로 바꿔 씁니다.
단계 5.2.2.4
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 5.2.2.5
의 공약수로 약분합니다.
단계 5.2.2.5.1
공약수로 약분합니다.
단계 5.2.2.5.2
수식을 다시 씁니다.
단계 5.2.2.6
를 승 합니다.
단계 5.2.3
을 로 나눕니다.
단계 5.2.4
최종 답은 입니다.
단계 5.3
에서의 이계도함수는 입니다. 이 값이 양수이므로 이계도함수는 구간에서 증가합니다.
이므로 에서 증가함
이므로 에서 증가함
단계 6
단계 6.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 6.2
결과를 간단히 합니다.
단계 6.2.1
분자를 간단히 합니다.
단계 6.2.1.1
에 을 곱합니다.
단계 6.2.1.2
에 을 곱합니다.
단계 6.2.2
분모를 간단히 합니다.
단계 6.2.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 6.2.2.1.1
를 승 합니다.
단계 6.2.2.1.2
에 을 곱합니다.
단계 6.2.2.2
를 에 더합니다.
단계 6.2.2.3
을 로 바꿔 씁니다.
단계 6.2.2.4
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 6.2.2.5
의 공약수로 약분합니다.
단계 6.2.2.5.1
공약수로 약분합니다.
단계 6.2.2.5.2
수식을 다시 씁니다.
단계 6.2.2.6
를 승 합니다.
단계 6.2.3
을 로 나눕니다.
단계 6.2.4
최종 답은 입니다.
단계 6.3
에서의 2차 미분값은 입니다. 이 값이 음수이므로 2차 도함수는 구간에서 감소합니다.
이므로 에서 감소함
이므로 에서 감소함
단계 7
변곡점이란 곡선의 오목함이 양에서 음으로 또는 음에서 양으로 바뀌는 점을 말합니다. 이 경우 변곡점은 입니다.
단계 8