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미적분 예제
단계 1
을 함수로 씁니다.
단계 2
단계 2.1
1차 도함수를 구합니다.
단계 2.1.1
미분합니다.
단계 2.1.1.1
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 2.1.1.2
이 에 대해 일정하므로, 를 에 대해 미분하면 입니다.
단계 2.1.2
의 값을 구합니다.
단계 2.1.2.1
을 로 바꿔 씁니다.
단계 2.1.2.2
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.1.3
의 값을 구합니다.
단계 2.1.3.1
, 일 때 는 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.1.3.2
을 로 바꿔 씁니다.
단계 2.1.3.3
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.1.3.3.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 2.1.3.3.2
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.1.3.3.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 2.1.3.4
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.1.3.5
이 에 대해 일정하므로, 를 에 대해 미분하면 입니다.
단계 2.1.3.6
의 지수를 곱합니다.
단계 2.1.3.6.1
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 2.1.3.6.2
에 을 곱합니다.
단계 2.1.3.7
에 을 곱합니다.
단계 2.1.3.8
를 승 합니다.
단계 2.1.3.9
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 2.1.3.10
에서 을 뺍니다.
단계 2.1.3.11
에 을 곱합니다.
단계 2.1.3.12
에 을 곱합니다.
단계 2.1.3.13
를 에 더합니다.
단계 2.1.4
간단히 합니다.
단계 2.1.4.1
음의 지수 법칙 을 활용하여 식을 다시 씁니다.
단계 2.1.4.2
음의 지수 법칙 을 활용하여 식을 다시 씁니다.
단계 2.1.4.3
항을 묶습니다.
단계 2.1.4.3.1
에서 을 뺍니다.
단계 2.1.4.3.2
와 을 묶습니다.
단계 2.2
2차 도함수를 구합니다
단계 2.2.1
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 2.2.2
의 값을 구합니다.
단계 2.2.2.1
, 일 때 는 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.2.2
을 로 바꿔 씁니다.
단계 2.2.2.3
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.2.3.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 2.2.2.3.2
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.2.3.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 2.2.2.4
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.2.5
이 에 대해 일정하므로, 를 에 대해 미분하면 입니다.
단계 2.2.2.6
의 지수를 곱합니다.
단계 2.2.2.6.1
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 2.2.2.6.2
에 을 곱합니다.
단계 2.2.2.7
에 을 곱합니다.
단계 2.2.2.8
를 승 합니다.
단계 2.2.2.9
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 2.2.2.10
에서 을 뺍니다.
단계 2.2.2.11
에 을 곱합니다.
단계 2.2.2.12
에 을 곱합니다.
단계 2.2.2.13
를 에 더합니다.
단계 2.2.3
의 값을 구합니다.
단계 2.2.3.1
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 2.2.3.2
을 로 바꿔 씁니다.
단계 2.2.3.3
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.3.3.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 2.2.3.3.2
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.3.3.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 2.2.3.4
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.3.5
의 지수를 곱합니다.
단계 2.2.3.5.1
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 2.2.3.5.2
에 을 곱합니다.
단계 2.2.3.6
에 을 곱합니다.
단계 2.2.3.7
지수를 더하여 에 을 곱합니다.
단계 2.2.3.7.1
를 옮깁니다.
단계 2.2.3.7.2
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 2.2.3.7.3
에서 을 뺍니다.
단계 2.2.3.8
에 을 곱합니다.
단계 2.2.4
간단히 합니다.
단계 2.2.4.1
음의 지수 법칙 을 활용하여 식을 다시 씁니다.
단계 2.2.4.2
음의 지수 법칙 을 활용하여 식을 다시 씁니다.
단계 2.2.4.3
항을 묶습니다.
단계 2.2.4.3.1
와 을 묶습니다.
단계 2.2.4.3.2
와 을 묶습니다.
단계 2.2.4.3.3
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 2.3
의 에 대한 2차 도함수는 입니다.
단계 3
단계 3.1
2차 도함수를 과(와) 같게 합니다.
단계 3.2
방정식 항의 최소공분모를 구합니다.
단계 3.2.1
여러 값의 최소공분모를 구하는 것은 해당 값들의 분모의 최소공배수를 구하는 것과 같습니다.
단계 3.2.2
이 숫자와 변수를 모두 포함하므로 두 단계에 걸쳐 최소공배수를 구합니다. 숫자 부분인 의 최소공배수를 구한 뒤 변수 부분 의 최소공배수를 구합니다.
단계 3.2.3
최소공배수는 주어진 모든 수로 나누어 떨어지는 가장 작은 양수입니다.
1. 각 수의 소인수를 나열합니다.
2. 각 인수가 해당 수에서 나타나는 횟수만큼 각 인수를 곱합니다.
단계 3.2.4
숫자 은 자신을 약수로 가지지만 오직 한 개의 양의 약수를 가지므로 소수가 아닙니다.
소수가 아님
단계 3.2.5
의 최소공배수는 각 수에 포함된 소인수의 최대 개수만큼 모든 소인수를 곱한 값입니다.
단계 3.2.6
의 인수는 이며 를 번 곱한 값입니다.
는 번 나타납니다.
단계 3.2.7
의 인수는 이며 를 번 곱한 값입니다.
는 번 나타납니다.
단계 3.2.8
의 최소공배수는 각 항에 포함된 소인수의 최대 개수 만큼 모든 소인수를 곱한 값입니다.
단계 3.2.9
을 간단히 합니다.
단계 3.2.9.1
에 을 곱합니다.
단계 3.2.9.2
지수를 더하여 에 을 곱합니다.
단계 3.2.9.2.1
에 을 곱합니다.
단계 3.2.9.2.1.1
를 승 합니다.
단계 3.2.9.2.1.2
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 3.2.9.2.2
를 에 더합니다.
단계 3.2.9.3
지수를 더하여 에 을 곱합니다.
단계 3.2.9.3.1
에 을 곱합니다.
단계 3.2.9.3.1.1
를 승 합니다.
단계 3.2.9.3.1.2
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 3.2.9.3.2
를 에 더합니다.
단계 3.3
의 각 항에 을 곱하고 분수를 소거합니다.
단계 3.3.1
의 각 항에 을 곱합니다.
단계 3.3.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 3.3.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 3.3.2.1.1
의 공약수로 약분합니다.
단계 3.3.2.1.1.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 3.3.2.1.1.2
공약수로 약분합니다.
단계 3.3.2.1.1.3
수식을 다시 씁니다.
단계 3.3.2.1.2
의 공약수로 약분합니다.
단계 3.3.2.1.2.1
의 마이너스 부호를 분자로 이동합니다.
단계 3.3.2.1.2.2
공약수로 약분합니다.
단계 3.3.2.1.2.3
수식을 다시 씁니다.
단계 3.3.3
우변을 간단히 합니다.
단계 3.3.3.1
에 을 곱합니다.
단계 3.4
식을 풉니다.
단계 3.4.1
방정식의 양변에 를 더합니다.
단계 3.4.2
의 각 항을 로 나누고 식을 간단히 합니다.
단계 3.4.2.1
의 각 항을 로 나눕니다.
단계 3.4.2.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 3.4.2.2.1
의 공약수로 약분합니다.
단계 3.4.2.2.1.1
공약수로 약분합니다.
단계 3.4.2.2.1.2
을 로 나눕니다.
단계 3.4.2.3
우변을 간단히 합니다.
단계 3.4.2.3.1
을 로 나눕니다.
단계 4
단계 4.1
에 을 대입하여 값을 구합니다.
단계 4.1.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 4.1.2
결과를 간단히 합니다.
단계 4.1.2.1
를 승 합니다.
단계 4.1.2.2
공통분모를 구합니다.
단계 4.1.2.2.1
를 분모가 인 분수로 표현합니다.
단계 4.1.2.2.2
에 을 곱합니다.
단계 4.1.2.2.3
에 을 곱합니다.
단계 4.1.2.2.4
에 을 곱합니다.
단계 4.1.2.2.5
에 을 곱합니다.
단계 4.1.2.2.6
에 을 곱합니다.
단계 4.1.2.3
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 4.1.2.4
더하고 빼서 식을 간단히 합니다.
단계 4.1.2.4.1
를 에 더합니다.
단계 4.1.2.4.2
에서 을 뺍니다.
단계 4.1.2.5
최종 답은 입니다.
단계 4.2
에 을 대입하여 구한 점은 입니다. 이 점은 변곡점입니다.
단계 5
을 변곡점 가능성이 있는 점 주위 간격으로 나눕니다.
단계 6
단계 6.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 6.2
결과를 간단히 합니다.
단계 6.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 6.2.1.1
를 승 합니다.
단계 6.2.1.2
을 로 나눕니다.
단계 6.2.1.3
를 승 합니다.
단계 6.2.1.4
을 로 나눕니다.
단계 6.2.1.5
에 을 곱합니다.
단계 6.2.2
에서 을 뺍니다.
단계 6.2.3
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
단계 7.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 7.2
결과를 간단히 합니다.
단계 7.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 7.2.1.1
를 승 합니다.
단계 7.2.1.2
을 로 나눕니다.
단계 7.2.1.3
를 승 합니다.
단계 7.2.1.4
을 로 나눕니다.
단계 7.2.1.5
에 을 곱합니다.
단계 7.2.2
에서 을 뺍니다.
단계 7.2.3
최종 답은 입니다.
단계 7.3
에서의 이계도함수는 입니다. 이 값이 양수이므로 이계도함수는 구간에서 증가합니다.
이므로 에서 증가함
이므로 에서 증가함
단계 8
변곡점이란 곡선의 오목함이 양에서 음으로 또는 음에서 양으로 바뀌는 점을 말합니다. 이 경우 변곡점은 입니다.
단계 9