Giải tích Ví dụ

$g (x) = - x^{2} + 24 x - 109$ , $s i \cdot 8 \leq x \leq 14$ ?

Bước 1

Tìm các điểm tới hạn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.1

Tìm đạo hàm bậc một.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.1.1

Tìm đạo hàm bậc một.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.1.1.1

Theo Quy tắc tổng, đạo hàm của $- x^{2} + 24 x - 109$ đối với $x$ là $\frac{d}{d x} [- x^{2}] + \frac{d}{d x} [24 x] + \frac{d}{d x} [- 109]$ .

$\frac{d}{d x} [- x^{2}] + \frac{d}{d x} [24 x] + \frac{d}{d x} [- 109]$

Bước 1.1.1.2

Tính $\frac{d}{d x} [- x^{2}]$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.1.1.2.1

Vì $- 1$ không đổi đối với $x$ , nên đạo hàm của $- x^{2}$ đối với $x$ là $- \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$- \frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [24 x] + \frac{d}{d x} [- 109]$

Bước 1.1.1.2.2

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ là $n x^{n - 1}$ trong đó $n = 2$ .

$- (2 x) + \frac{d}{d x} [24 x] + \frac{d}{d x} [- 109]$

Bước 1.1.1.2.3

Nhân $2$ với $- 1$ .

$- 2 x + \frac{d}{d x} [24 x] + \frac{d}{d x} [- 109]$

Bước 1.1.1.3

Tính $\frac{d}{d x} [24 x]$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.1.1.3.1

Vì $24$ không đổi đối với $x$ , nên đạo hàm của $24 x$ đối với $x$ là $24 \frac{d}{d x} [x]$ .

$- 2 x + 24 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 109]$

Bước 1.1.1.3.2

Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ là $n x^{n - 1}$ trong đó $n = 1$ .

$- 2 x + 24 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [- 109]$

Bước 1.1.1.3.3

Nhân $24$ với $1$ .

$- 2 x + 24 + \frac{d}{d x} [- 109]$

Bước 1.1.1.4

Tìm đạo hàm bằng quy tắc hằng số.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.1.1.4.1

Vì $- 109$ là hằng số đối với $x$ , đạo hàm của $- 109$ đối với $x$ là $0$ .

$- 2 x + 24 + 0$

Bước 1.1.1.4.2

Cộng $- 2 x + 24$ và $0$ .

$f' (x) = - 2 x + 24$

Bước 1.1.2

Đạo hàm bậc nhất của $g (x)$ đối với $x$ là $- 2 x + 24$ .

$- 2 x + 24$

Bước 1.2

Cho đạo hàm bằng $0$ rồi giải phương trình $- 2 x + 24 = 0$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.2.1

Cho đạo hàm bằng $0$ .

$- 2 x + 24 = 0$

Bước 1.2.2

Trừ $24$ khỏi cả hai vế của phương trình.

$- 2 x = - 24$

Bước 1.2.3

Chia mỗi số hạng trong $- 2 x = - 24$ cho $- 2$ và rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.2.3.1

Chia mỗi số hạng trong $- 2 x = - 24$ cho $- 2$ .

$\frac{- 2 x}{- 2} = \frac{- 24}{- 2}$

Bước 1.2.3.2

Rút gọn vế trái.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.2.3.2.1

Triệt tiêu thừa số chung $- 2$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.2.3.2.1.1

Triệt tiêu thừa số chung.

$\frac{- 2 x}{- 2} = \frac{- 24}{- 2}$

Bước 1.2.3.2.1.2

Chia $x$ cho $1$ .

$x = \frac{- 24}{- 2}$

Bước 1.2.3.3

Rút gọn vế phải.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.2.3.3.1

Chia $- 24$ cho $- 2$ .

$x = 12$

Bước 1.3

Tìm các giá trị có đạo hàm tại đó không xác định.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.3.1

Tập xác định của biểu thức là tất cả các số thực trừ trường hợp biểu thức không xác định. Trong trường hợp này, không có số thực nào làm cho biểu thức không xác định.

Bước 1.4

Tính $- x^{2} + 24 x - 109$ tại các giá trị $x$ có đạo hàm bằng $0$ hoặc không xác định.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.4.1

Tính giá trị tại $x = 12$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.4.1.1

Thay $12$ bằng $x$ .

$- {(12)}^{2} + 24 (12) - 109$

Bước 1.4.1.2

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.4.1.2.1

Rút gọn mỗi số hạng.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.4.1.2.1.1

Nâng $12$ lên lũy thừa $2$ .

$- 1 \cdot 144 + 24 (12) - 109$

Bước 1.4.1.2.1.2

Nhân $- 1$ với $144$ .

$- 144 + 24 (12) - 109$

Bước 1.4.1.2.1.3

Nhân $24$ với $12$ .

$- 144 + 288 - 109$

Bước 1.4.1.2.2

Rút gọn bằng cách cộng và trừ.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.4.1.2.2.1

Cộng $- 144$ và $288$ .

$144 - 109$

Bước 1.4.1.2.2.2

Trừ $109$ khỏi $144$ .

$35$

Bước 1.4.2

Liệt kê tất cả các điểm.

$(12, 35)$

Bước 2

Bỏ các điểm không nằm trong khoảng đang xét ra.

Bước 3

Tính giá trị tại các điểm đầu mút.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.1

Tính giá trị tại $x = 8 s i$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.1.1

Thay $8 s i$ bằng $x$ .

$- {(8 s i)}^{2} + 24 (8 s i) - 109$

Bước 3.1.2

Rút gọn mỗi số hạng.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.1.2.1

Sử dụng quy tắc lũy thừa ${(a b)}^{n} = a^{n} b^{n}$ để phân phối các số mũ.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.1.2.1.1

Áp dụng quy tắc tích số cho $8 s i$ .

$- ({(8 s)}^{2} i^{2}) + 24 (8 s i) - 109$

Bước 3.1.2.1.2

Áp dụng quy tắc tích số cho $8 s$ .

$- (8^{2} s^{2} i^{2}) + 24 (8 s i) - 109$

Bước 3.1.2.2

Nâng $8$ lên lũy thừa $2$ .

$- (64 s^{2} i^{2}) + 24 (8 s i) - 109$

Bước 3.1.2.3

Viết lại $i^{2}$ ở dạng $- 1$ .

$- (64 s^{2} \cdot - 1) + 24 (8 s i) - 109$

Bước 3.1.2.4

Nhân $- 1$ với $64$ .

$- (- 64 s^{2}) + 24 (8 s i) - 109$

Bước 3.1.2.5

Nhân $- 64$ với $- 1$ .

$64 s^{2} + 24 (8 s i) - 109$

Bước 3.1.2.6

Nhân $8$ với $24$ .

$64 s^{2} + 192 s i - 109$

Bước 3.2

Tính giá trị tại $x = 14$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.2.1

Thay $14$ bằng $x$ .

$- {(14)}^{2} + 24 (14) - 109$

Bước 3.2.2

Rút gọn.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.2.2.1

Rút gọn mỗi số hạng.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.2.2.1.1

Nâng $14$ lên lũy thừa $2$ .

$- 1 \cdot 196 + 24 (14) - 109$

Bước 3.2.2.1.2

Nhân $- 1$ với $196$ .

$- 196 + 24 (14) - 109$

Bước 3.2.2.1.3

Nhân $24$ với $14$ .

$- 196 + 336 - 109$

Bước 3.2.2.2

Rút gọn bằng cách cộng và trừ.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.2.2.2.1

Cộng $- 196$ và $336$ .

$140 - 109$

Bước 3.2.2.2.2

Trừ $109$ khỏi $140$ .

$31$

Bước 3.3

Liệt kê tất cả các điểm.

$(14, 31)$

Bước 4

Vì không có giá trị nào của $x$ làm cho đạo hàm bậc nhất bằng $0$ , nên không có cực trị địa phương.

Không có cực trị địa phương

Bước 5

So sánh các giá trị $g (x)$ tìm được với mỗi giá trị của $x$ để xác định cực đại tuyệt đối và cực tiểu tuyệt đối trên khoảng đã cho. Cực đại sẽ xảy ra tại giá trị $g (x)$ cao nhất và cực tiểu sẽ xảy ra tại giá trị $g (x)$ thấp nhất.

Cực đại tuyệt đối: $(14, 31)$

Không có cực tiểu tuyệt đối

Bước 6