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미적분 예제
f(x)=x23f(x)=x23 , [-1,8][−1,8]
단계 1
만약 ff가 [a,b][a,b]구간에서 연속이며 (a,b)(a,b)에서 미분가능하면, f′(c)=f(b)-fab-af'(c)=f(b)−fab−a가 되도록 하는 최소 하나의 실수 cc가 (a,b)(a,b) 구간에 존재합니다. 평균값 정리는 x=cx=c에서 곡선의 접선의 기울기와 (a,f(a))(a,f(a))와 (b,f(b))(b,f(b))점을 지나는 직선의 기울기 사이의 관계를 나타냅니다.
f(x)f(x) 가 [a,b][a,b] 에서 연속인 경우
그리고 f(x)f(x)가 (a,b)(a,b) 구간에서 미분가능한 경우,
그러면 [a,b][a,b] 에 적어도 하나의 점 cc 이 존재합니다: f′(c)=f(b)-fab-af'(c)=f(b)−fab−a.
단계 2
단계 2.1
함수가 [-1,8][−1,8] 에서 연속인지 알아내기 위해 f(x)=x23f(x)=x23 의 정의역을 구합니다.
단계 2.1.1
규칙 xmn=n√xmxmn=n√xm을 적용하여 지수 형태를 근호로 다시 씁니다.
3√x23√x2
단계 2.1.2
식의 정의역은 식이 정의되지 않는 수를 제외한 모든 실수입니다. 이 경우 식이 정의되지 않도록 하는 실수는 없습니다.
구간 표기:
(-∞,∞)(−∞,∞)
조건제시법:
{x|x∈ℝ}
구간 표기:
(-∞,∞)
조건제시법:
{x|x∈ℝ}
단계 2.2
f(x)는 [-1,8]에서 연속입니다.
연속 함수입니다.
연속 함수입니다.
단계 3
단계 3.1
1차 도함수를 구합니다.
단계 3.1.1
n=23일 때 ddx[xn]는 nxn-1이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
23x23-1
단계 3.1.2
공통 분모를 가지는 분수로 -1을 표현하기 위해 33을 곱합니다.
23x23-1⋅33
단계 3.1.3
-1와 33을 묶습니다.
23x23+-1⋅33
단계 3.1.4
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
23x2-1⋅33
단계 3.1.5
분자를 간단히 합니다.
단계 3.1.5.1
-1에 3을 곱합니다.
23x2-33
단계 3.1.5.2
2에서 3을 뺍니다.
23x-13
23x-13
단계 3.1.6
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
23x-13
단계 3.1.7
간단히 합니다.
단계 3.1.7.1
음의 지수 법칙 b-n=1bn을 활용하여 식을 다시 씁니다.
23⋅1x13
단계 3.1.7.2
23에 1x13을 곱합니다.
f′(x)=23x13
f′(x)=23x13
f′(x)=23x13
단계 3.2
f(x) 의 x 에 대한 1차 도함수는 23x13 입니다.
23x13
23x13
단계 4
단계 4.1
함수가 (-1,8) 에서 연속인지 알아내기 위해 f′(x)=23x13 의 정의역을 구합니다.
단계 4.1.1
분수 지수가 있는 식을 근호로 변환합니다.
단계 4.1.1.1
규칙 xmn=n√xm을 적용하여 지수 형태를 근호로 다시 씁니다.
233√x1
단계 4.1.1.2
모든 수의 1승은 밑 자체입니다.
233√x
233√x
단계 4.1.2
식이 정의되지 않은 지점을 알아내려면 233√x의 분모를 0와 같게 설정해야 합니다.
33√x=0
단계 4.1.3
x에 대해 풉니다.
단계 4.1.3.1
방정식의 좌변의 근호를 없애기 위해 방정식 양변을 세제곱합니다.
(33√x)3=03
단계 4.1.3.2
방정식의 각 변을 간단히 합니다.
단계 4.1.3.2.1
n√ax=axn을(를) 사용하여 3√x을(를) x13(으)로 다시 씁니다.
(3x13)3=03
단계 4.1.3.2.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 4.1.3.2.2.1
(3x13)3을 간단히 합니다.
단계 4.1.3.2.2.1.1
3x13에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
33(x13)3=03
단계 4.1.3.2.2.1.2
3를 3승 합니다.
27(x13)3=03
단계 4.1.3.2.2.1.3
(x13)3 의 지수를 곱합니다.
단계 4.1.3.2.2.1.3.1
멱의 법칙을 적용하여 (am)n=amn과 같이 지수를 곱합니다.
27x13⋅3=03
단계 4.1.3.2.2.1.3.2
3의 공약수로 약분합니다.
단계 4.1.3.2.2.1.3.2.1
공약수로 약분합니다.
27x13⋅3=03
단계 4.1.3.2.2.1.3.2.2
수식을 다시 씁니다.
27x1=03
27x1=03
27x1=03
단계 4.1.3.2.2.1.4
간단히 합니다.
27x=03
27x=03
27x=03
단계 4.1.3.2.3
우변을 간단히 합니다.
단계 4.1.3.2.3.1
0을 여러 번 거듭제곱해도 0이 나옵니다.
27x=0
27x=0
27x=0
단계 4.1.3.3
27x=0의 각 항을 27로 나누고 식을 간단히 합니다.
단계 4.1.3.3.1
27x=0의 각 항을 27로 나눕니다.
27x27=027
단계 4.1.3.3.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 4.1.3.3.2.1
27의 공약수로 약분합니다.
단계 4.1.3.3.2.1.1
공약수로 약분합니다.
27x27=027
단계 4.1.3.3.2.1.2
x을 1로 나눕니다.
x=027
x=027
x=027
단계 4.1.3.3.3
우변을 간단히 합니다.
단계 4.1.3.3.3.1
0을 27로 나눕니다.
x=0
x=0
x=0
x=0
단계 4.1.4
정의역은 수식을 정의하는 모든 유효한 x 값입니다.
구간 표기:
(-∞,0)∪(0,∞)
조건제시법:
{x|x≠0}
구간 표기:
(-∞,0)∪(0,∞)
조건제시법:
{x|x≠0}
단계 4.2
0이 f′(x)=23x13의 정의역에 포함되지 않으므로 f′(x)는 (-1,8)에서 연속이 아닙니다.
연속 함수가 아닙니다.
연속 함수가 아닙니다.
단계 5
도함수 23x13이 (-1,8)에서 연속이 아니므로 이 함수는 (-1,8)에서 미분할 수 없습니다.
이 함수는 미분가능하지 않습니다.
단계 6