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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
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
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 3.1.2
의 값을 구합니다.
단계 3.1.2.1
을(를) 사용하여 을(를) (으)로 다시 씁니다.
단계 3.1.2.2
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 3.1.2.3
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 3.1.2.4
와 을 묶습니다.
단계 3.1.2.5
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 3.1.2.6
분자를 간단히 합니다.
단계 3.1.2.6.1
에 을 곱합니다.
단계 3.1.2.6.2
에서 을 뺍니다.
단계 3.1.2.7
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 3.1.3
의 값을 구합니다.
단계 3.1.3.1
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 3.1.3.2
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 3.1.3.3
에 을 곱합니다.
단계 3.1.4
간단히 합니다.
단계 3.1.4.1
음의 지수 법칙 을 활용하여 식을 다시 씁니다.
단계 3.1.4.2
에 을 곱합니다.
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
식이 정의되지 않은 지점을 알아내려면 의 분모를 와 같게 설정해야 합니다.
단계 4.1.4
에 대해 풉니다.
단계 4.1.4.1
방정식의 좌변의 근호를 없애기 위해 방정식 양변을 제곱합니다.
단계 4.1.4.2
방정식의 각 변을 간단히 합니다.
단계 4.1.4.2.1
을(를) 사용하여 을(를) (으)로 다시 씁니다.
단계 4.1.4.2.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 4.1.4.2.2.1
을 간단히 합니다.
단계 4.1.4.2.2.1.1
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 4.1.4.2.2.1.2
를 승 합니다.
단계 4.1.4.2.2.1.3
의 지수를 곱합니다.
단계 4.1.4.2.2.1.3.1
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 4.1.4.2.2.1.3.2
의 공약수로 약분합니다.
단계 4.1.4.2.2.1.3.2.1
공약수로 약분합니다.
단계 4.1.4.2.2.1.3.2.2
수식을 다시 씁니다.
단계 4.1.4.2.2.1.4
간단히 합니다.
단계 4.1.4.2.3
우변을 간단히 합니다.
단계 4.1.4.2.3.1
을 여러 번 거듭제곱해도 이 나옵니다.
단계 4.1.4.3
의 각 항을 로 나누고 식을 간단히 합니다.
단계 4.1.4.3.1
의 각 항을 로 나눕니다.
단계 4.1.4.3.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 4.1.4.3.2.1
의 공약수로 약분합니다.
단계 4.1.4.3.2.1.1
공약수로 약분합니다.
단계 4.1.4.3.2.1.2
을 로 나눕니다.
단계 4.1.4.3.3
우변을 간단히 합니다.
단계 4.1.4.3.3.1
을 로 나눕니다.
단계 4.1.5
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
괄호를 제거합니다.
단계 7.2.2
각 항을 간단히 합니다.
단계 7.2.2.1
을 로 바꿔 씁니다.
단계 7.2.2.2
양의 실수로 가정하여 근호 안의 항을 밖으로 빼냅니다.
단계 7.2.2.3
을 곱합니다.
단계 7.2.2.3.1
에 을 곱합니다.
단계 7.2.2.3.2
에 을 곱합니다.
단계 7.2.3
를 에 더합니다.
단계 7.2.4
최종 답은 입니다.
단계 8
단계 8.1
를 포함하지 않은 모든 항을 방정식의 우변으로 옮깁니다.
단계 8.1.1
방정식의 양변에 를 더합니다.
단계 8.1.2
에 을 곱합니다.
단계 8.1.3
를 에 더합니다.
단계 8.1.4
각 항을 간단히 합니다.
단계 8.1.4.1
및 의 공약수로 약분합니다.
단계 8.1.4.1.1
을 로 바꿔 씁니다.
단계 8.1.4.1.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 8.1.4.1.3
에서 를 인수분해합니다.
단계 8.1.4.1.4
공약수로 약분합니다.
단계 8.1.4.1.4.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 8.1.4.1.4.2
공약수로 약분합니다.
단계 8.1.4.1.4.3
수식을 다시 씁니다.
단계 8.1.4.2
를 에 더합니다.
단계 8.1.4.3
에 을 곱합니다.
단계 8.1.4.4
을 로 나눕니다.
단계 8.1.5
를 에 더합니다.
단계 8.2
방정식 항의 최소공분모를 구합니다.
단계 8.2.1
여러 값의 최소공분모를 구하는 것은 해당 값들의 분모의 최소공배수를 구하는 것과 같습니다.
단계 8.2.2
이 숫자와 변수를 모두 포함하므로 두 단계에 걸쳐 최소공배수를 구합니다. 숫자 부분인 의 최소공배수를 구한 뒤 변수 부분 의 최소공배수를 구합니다.
단계 8.2.3
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 8.2.4
는 , 이외의 인수를 가지지 않습니다.
는 소수입니다
단계 8.2.5
의 인수는 와 입니다.
단계 8.2.6
의 최소공배수는 각 수에 포함된 소인수의 최대 개수만큼 모든 소인수를 곱한 값입니다.
단계 8.2.7
을 곱합니다.
단계 8.2.7.1
에 을 곱합니다.
단계 8.2.7.2
에 을 곱합니다.
단계 8.2.8
의 최소공배수는 각 항에 포함된 소인수의 최대 개수 만큼 모든 소인수를 곱한 값입니다.
단계 8.2.9
의 최소공배수는 숫자 부분 에 변수 부분을 곱한 값입니다.
단계 8.3
의 각 항에 을 곱하고 분수를 소거합니다.
단계 8.3.1
의 각 항에 을 곱합니다.
단계 8.3.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 8.3.2.1
곱셈의 교환법칙을 사용하여 다시 씁니다.
단계 8.3.2.2
의 공약수로 약분합니다.
단계 8.3.2.2.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 8.3.2.2.2
공약수로 약분합니다.
단계 8.3.2.2.3
수식을 다시 씁니다.
단계 8.3.2.3
와 을 묶습니다.
단계 8.3.2.4
의 공약수로 약분합니다.
단계 8.3.2.4.1
공약수로 약분합니다.
단계 8.3.2.4.2
수식을 다시 씁니다.
단계 8.3.3
우변을 간단히 합니다.
단계 8.3.3.1
의 공약수로 약분합니다.
단계 8.3.3.1.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 8.3.3.1.2
공약수로 약분합니다.
단계 8.3.3.1.3
수식을 다시 씁니다.
단계 8.4
식을 풉니다.
단계 8.4.1
로 방정식을 다시 씁니다.
단계 8.4.2
의 각 항을 로 나누고 식을 간단히 합니다.
단계 8.4.2.1
의 각 항을 로 나눕니다.
단계 8.4.2.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 8.4.2.2.1
공약수로 약분합니다.
단계 8.4.2.2.2
을 로 나눕니다.
단계 8.4.3
좌변의 분수 지수를 없애기 위해 방정식의 각 변을 승합니다.
단계 8.4.4
지수를 간단히 합니다.
단계 8.4.4.1
좌변을 간단히 합니다.
단계 8.4.4.1.1
을 간단히 합니다.
단계 8.4.4.1.1.1
의 지수를 곱합니다.
단계 8.4.4.1.1.1.1
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 8.4.4.1.1.1.2
의 공약수로 약분합니다.
단계 8.4.4.1.1.1.2.1
공약수로 약분합니다.
단계 8.4.4.1.1.1.2.2
수식을 다시 씁니다.
단계 8.4.4.1.1.2
간단히 합니다.
단계 8.4.4.2
우변을 간단히 합니다.
단계 8.4.4.2.1
을 간단히 합니다.
단계 8.4.4.2.1.1
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 8.4.4.2.1.2
를 승 합니다.
단계 8.4.4.2.1.3
를 승 합니다.
단계 9
에서 끝점 과 을 지나는 직선에 평행한 접선이 존재합니다.
에서 끝점 과 을 지나는 직선에 평행한 접선이 존재합니다.
단계 10