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미적분 예제
,
단계 1
만약 가 구간에서 연속이며 에서 미분가능하면, 가 되도록 하는 최소 하나의 실수 가 구간에 존재합니다. 평균값 정리는 에서 곡선의 접선의 기울기와 와 점을 지나는 직선의 기울기 사이의 관계를 나타냅니다.
가 에서 연속인 경우
그리고 가 구간에서 미분가능한 경우,
그러면 에 적어도 하나의 점 이 존재합니다: .
단계 2
단계 2.1
함수가 에서 연속인지 알아내기 위해 의 정의역을 구합니다.
단계 2.1.1
식이 정의된 지점을 알아내려면 의 피개법수를 보다 크거나 같게 설정해야 합니다.
단계 2.1.2
에 대해 풉니다.
단계 2.1.2.1
부등식의 양변에서 를 뺍니다.
단계 2.1.2.2
의 각 항을 로 나누고 식을 간단히 합니다.
단계 2.1.2.2.1
의 각 항을 로 나눕니다. 부등식의 양변에 음수를 곱하거나 나눌 때에는 부등호의 방향을 바꿉니다.
단계 2.1.2.2.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 2.1.2.2.2.1
두 음수를 나누면 양수가 나옵니다.
단계 2.1.2.2.2.2
을 로 나눕니다.
단계 2.1.2.2.3
우변을 간단히 합니다.
단계 2.1.2.2.3.1
을 로 나눕니다.
단계 2.1.3
정의역은 수식을 정의하는 모든 유효한 값입니다.
구간 표기:
조건제시법:
구간 표기:
조건제시법:
단계 2.2
는 에서 연속입니다.
연속 함수입니다.
연속 함수입니다.
단계 3
단계 3.1
1차 도함수를 구합니다.
단계 3.1.1
을(를) 사용하여 을(를) (으)로 다시 씁니다.
단계 3.1.2
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 3.1.2.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 3.1.2.2
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 3.1.2.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 3.1.3
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 3.1.4
와 을 묶습니다.
단계 3.1.5
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 3.1.6
분자를 간단히 합니다.
단계 3.1.6.1
에 을 곱합니다.
단계 3.1.6.2
에서 을 뺍니다.
단계 3.1.7
분수를 통분합니다.
단계 3.1.7.1
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 3.1.7.2
와 을 묶습니다.
단계 3.1.7.3
음의 지수 법칙 을 활용하여 를 분모로 이동합니다.
단계 3.1.8
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 3.1.9
이 에 대해 일정하므로, 를 에 대해 미분하면 입니다.
단계 3.1.10
를 에 더합니다.
단계 3.1.11
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 3.1.12
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 3.1.13
분수를 통분합니다.
단계 3.1.13.1
에 을 곱합니다.
단계 3.1.13.2
와 을 묶습니다.
단계 3.1.13.3
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 3.2
의 에 대한 1차 도함수는 입니다.
단계 4
단계 4.1
함수가 에서 연속인지 알아내기 위해 의 정의역을 구합니다.
단계 4.1.1
분수 지수가 있는 식을 근호로 변환합니다.
단계 4.1.1.1
규칙 을 적용하여 지수 형태를 근호로 다시 씁니다.
단계 4.1.1.2
모든 수의 승은 밑 자체입니다.
단계 4.1.2
식이 정의된 지점을 알아내려면 의 피개법수를 보다 크거나 같게 설정해야 합니다.
단계 4.1.3
에 대해 풉니다.
단계 4.1.3.1
부등식의 양변에서 를 뺍니다.
단계 4.1.3.2
의 각 항을 로 나누고 식을 간단히 합니다.
단계 4.1.3.2.1
의 각 항을 로 나눕니다. 부등식의 양변에 음수를 곱하거나 나눌 때에는 부등호의 방향을 바꿉니다.
단계 4.1.3.2.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 4.1.3.2.2.1
두 음수를 나누면 양수가 나옵니다.
단계 4.1.3.2.2.2
을 로 나눕니다.
단계 4.1.3.2.3
우변을 간단히 합니다.
단계 4.1.3.2.3.1
을 로 나눕니다.
단계 4.1.4
식이 정의되지 않은 지점을 알아내려면 의 분모를 와 같게 설정해야 합니다.
단계 4.1.5
에 대해 풉니다.
단계 4.1.5.1
방정식의 좌변의 근호를 없애기 위해 방정식 양변을 제곱합니다.
단계 4.1.5.2
방정식의 각 변을 간단히 합니다.
단계 4.1.5.2.1
을(를) 사용하여 을(를) (으)로 다시 씁니다.
단계 4.1.5.2.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 4.1.5.2.2.1
을 간단히 합니다.
단계 4.1.5.2.2.1.1
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 4.1.5.2.2.1.2
를 승 합니다.
단계 4.1.5.2.2.1.3
의 지수를 곱합니다.
단계 4.1.5.2.2.1.3.1
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 4.1.5.2.2.1.3.2
의 공약수로 약분합니다.
단계 4.1.5.2.2.1.3.2.1
공약수로 약분합니다.
단계 4.1.5.2.2.1.3.2.2
수식을 다시 씁니다.
단계 4.1.5.2.2.1.4
간단히 합니다.
단계 4.1.5.2.2.1.5
분배 법칙을 적용합니다.
단계 4.1.5.2.2.1.6
곱합니다.
단계 4.1.5.2.2.1.6.1
에 을 곱합니다.
단계 4.1.5.2.2.1.6.2
에 을 곱합니다.
단계 4.1.5.2.3
우변을 간단히 합니다.
단계 4.1.5.2.3.1
을 여러 번 거듭제곱해도 이 나옵니다.
단계 4.1.5.3
에 대해 풉니다.
단계 4.1.5.3.1
방정식의 양변에서 를 뺍니다.
단계 4.1.5.3.2
의 각 항을 로 나누고 식을 간단히 합니다.
단계 4.1.5.3.2.1
의 각 항을 로 나눕니다.
단계 4.1.5.3.2.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 4.1.5.3.2.2.1
의 공약수로 약분합니다.
단계 4.1.5.3.2.2.1.1
공약수로 약분합니다.
단계 4.1.5.3.2.2.1.2
을 로 나눕니다.
단계 4.1.5.3.2.3
우변을 간단히 합니다.
단계 4.1.5.3.2.3.1
을 로 나눕니다.
단계 4.1.6
정의역은 수식을 정의하는 모든 유효한 값입니다.
구간 표기:
조건제시법:
구간 표기:
조건제시법:
단계 4.2
는 에서 연속입니다.
연속 함수입니다.
연속 함수입니다.
단계 5
도함수가 에서 연속이므로 이 함수는 에서 미분가능합니다.
이 함수는 미분가능합니다.
단계 6
는 중간값 정리의 두 가지 조건을 만족합니다. 에서 연속이고 에서 미분가능합니다.
는 에서 연속이며 에서 미분가능합니다.
단계 7
단계 7.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 7.2
결과를 간단히 합니다.
단계 7.2.1
에 을 곱합니다.
단계 7.2.2
를 에 더합니다.
단계 7.2.3
을 로 바꿔 씁니다.
단계 7.2.4
양의 실수로 가정하여 근호 안의 항을 밖으로 빼냅니다.
단계 7.2.5
최종 답은 입니다.
단계 8
단계 8.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 8.2
결과를 간단히 합니다.
단계 8.2.1
에 을 곱합니다.
단계 8.2.2
에서 을 뺍니다.
단계 8.2.3
을 로 바꿔 씁니다.
단계 8.2.4
양의 실수로 가정하여 근호 안의 항을 밖으로 빼냅니다.
단계 8.2.5
최종 답은 입니다.
단계 9
단계 9.1
각 항을 인수분해합니다.
단계 9.1.1
에 을 곱합니다.
단계 9.1.2
에서 을 뺍니다.
단계 9.1.3
에 을 곱합니다.
단계 9.1.4
를 에 더합니다.
단계 9.1.5
공약수를 소거하여 수식을 간단히 정리합니다.
단계 9.1.5.1
및 의 공약수로 약분합니다.
단계 9.1.5.1.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 9.1.5.1.2
공약수로 약분합니다.
단계 9.1.5.1.2.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 9.1.5.1.2.2
공약수로 약분합니다.
단계 9.1.5.1.2.3
수식을 다시 씁니다.
단계 9.1.5.2
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 9.2
방정식 항의 최소공분모를 구합니다.
단계 9.2.1
여러 값의 최소공분모를 구하는 것은 해당 값들의 분모의 최소공배수를 구하는 것과 같습니다.
단계 9.2.2
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 9.2.3
는 , 이외의 인수를 가지지 않습니다.
는 소수입니다
단계 9.2.4
는 , 이외의 인수를 가지지 않습니다.
는 소수입니다
단계 9.2.5
의 최소공배수는 각 수에 포함된 소인수의 최대 개수만큼 모든 소인수를 곱한 값입니다.
단계 9.2.6
에 을 곱합니다.
단계 9.2.7
의 인수는 자신입니다.
는 번 나타납니다.
단계 9.2.8
의 최소공배수는 각 항에 포함된 인수의 최대 개수만큼 모든 인수를 곱한 결과입니다.
단계 9.2.9
임의의 숫자 의 최소공배수는 해당 숫자가 인수인 가장 작은 숫자입니다.
단계 9.3
의 각 항에 을 곱하고 분수를 소거합니다.
단계 9.3.1
의 각 항에 을 곱합니다.
단계 9.3.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 9.3.2.1
의 공약수로 약분합니다.
단계 9.3.2.1.1
의 마이너스 부호를 분자로 이동합니다.
단계 9.3.2.1.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 9.3.2.1.3
공약수로 약분합니다.
단계 9.3.2.1.4
수식을 다시 씁니다.
단계 9.3.2.2
에 을 곱합니다.
단계 9.3.3
우변을 간단히 합니다.
단계 9.3.3.1
의 공약수로 약분합니다.
단계 9.3.3.1.1
의 마이너스 부호를 분자로 이동합니다.
단계 9.3.3.1.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 9.3.3.1.3
공약수로 약분합니다.
단계 9.3.3.1.4
수식을 다시 씁니다.
단계 9.3.3.2
에 을 곱합니다.
단계 9.4
식을 풉니다.
단계 9.4.1
로 방정식을 다시 씁니다.
단계 9.4.2
의 각 항을 로 나누고 식을 간단히 합니다.
단계 9.4.2.1
의 각 항을 로 나눕니다.
단계 9.4.2.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 9.4.2.2.1
공약수로 약분합니다.
단계 9.4.2.2.2
을 로 나눕니다.
단계 9.4.2.3
우변을 간단히 합니다.
단계 9.4.2.3.1
두 음수를 나누면 양수가 나옵니다.
단계 9.4.3
좌변의 분수 지수를 없애기 위해 방정식의 각 변을 승합니다.
단계 9.4.4
지수를 간단히 합니다.
단계 9.4.4.1
좌변을 간단히 합니다.
단계 9.4.4.1.1
을 간단히 합니다.
단계 9.4.4.1.1.1
의 지수를 곱합니다.
단계 9.4.4.1.1.1.1
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 9.4.4.1.1.1.2
의 공약수로 약분합니다.
단계 9.4.4.1.1.1.2.1
공약수로 약분합니다.
단계 9.4.4.1.1.1.2.2
수식을 다시 씁니다.
단계 9.4.4.1.1.2
간단히 합니다.
단계 9.4.4.2
우변을 간단히 합니다.
단계 9.4.4.2.1
을 간단히 합니다.
단계 9.4.4.2.1.1
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 9.4.4.2.1.2
를 승 합니다.
단계 9.4.4.2.1.3
를 승 합니다.
단계 9.4.5
에 대해 풉니다.
단계 9.4.5.1
를 포함하지 않은 모든 항을 방정식의 우변으로 옮깁니다.
단계 9.4.5.1.1
방정식의 양변에서 를 뺍니다.
단계 9.4.5.1.2
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 9.4.5.1.3
와 을 묶습니다.
단계 9.4.5.1.4
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 9.4.5.1.5
분자를 간단히 합니다.
단계 9.4.5.1.5.1
에 을 곱합니다.
단계 9.4.5.1.5.2
에서 을 뺍니다.
단계 9.4.5.1.6
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 9.4.5.2
의 각 항을 로 나누고 식을 간단히 합니다.
단계 9.4.5.2.1
의 각 항을 로 나눕니다.
단계 9.4.5.2.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 9.4.5.2.2.1
두 음수를 나누면 양수가 나옵니다.
단계 9.4.5.2.2.2
을 로 나눕니다.
단계 9.4.5.2.3
우변을 간단히 합니다.
단계 9.4.5.2.3.1
두 음수를 나누면 양수가 나옵니다.
단계 9.4.5.2.3.2
을 로 나눕니다.
단계 10
에서 끝점 과 을 지나는 직선에 평행한 접선이 존재합니다.
에서 끝점 과 을 지나는 직선에 평행한 접선이 존재합니다.
단계 11