Nhập bài toán...
Giải tích Ví dụ
f(x)=xe-xf(x)=xe−x
Bước 1
Bước 1.1
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc tích số, quy tắc nói rằng ddx[f(x)g(x)]ddx[f(x)g(x)] là f(x)ddx[g(x)]+g(x)ddx[f(x)]f(x)ddx[g(x)]+g(x)ddx[f(x)] trong đó f(x)=xf(x)=x và g(x)=e-xg(x)=e−x.
xddx[e-x]+e-xddx[x]xddx[e−x]+e−xddx[x]
Bước 1.2
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc chuỗi, quy tắc nói rằng ddx[f(g(x))]ddx[f(g(x))] là f′(g(x))g′(x) trong đó f(x)=ex và g(x)=-x.
Bước 1.2.1
Để áp dụng quy tắc chuỗi, thiết lập u ở dạng -x.
x(ddu[eu]ddx[-x])+e-xddx[x]
Bước 1.2.2
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc mũ, quy tắc nói rằng ddu[au] là auln(a) trong đó a=e.
x(euddx[-x])+e-xddx[x]
Bước 1.2.3
Thay thế tất cả các lần xuất hiện của u với -x.
x(e-xddx[-x])+e-xddx[x]
x(e-xddx[-x])+e-xddx[x]
Bước 1.3
Tìm đạo hàm.
Bước 1.3.1
Vì -1 không đổi đối với x, nên đạo hàm của -x đối với x là -ddx[x].
x(e-x(-ddx[x]))+e-xddx[x]
Bước 1.3.2
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng ddx[xn] là nxn-1 trong đó n=1.
x(e-x(-1⋅1))+e-xddx[x]
Bước 1.3.3
Rút gọn biểu thức.
Bước 1.3.3.1
Nhân -1 với 1.
x(e-x⋅-1)+e-xddx[x]
Bước 1.3.3.2
Di chuyển -1 sang phía bên trái của e-x.
x(-1⋅e-x)+e-xddx[x]
Bước 1.3.3.3
Viết lại -1e-x ở dạng -e-x.
x(-e-x)+e-xddx[x]
x(-e-x)+e-xddx[x]
Bước 1.3.4
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng ddx[xn] là nxn-1 trong đó n=1.
x(-e-x)+e-x⋅1
Bước 1.3.5
Nhân e-x với 1.
x(-e-x)+e-x
x(-e-x)+e-x
Bước 1.4
Rút gọn.
Bước 1.4.1
Sắp xếp lại các số hạng.
-e-xx+e-x
Bước 1.4.2
Sắp xếp lại các thừa số trong -e-xx+e-x.
-xe-x+e-x
-xe-x+e-x
-xe-x+e-x
Bước 2
Bước 2.1
Theo Quy tắc tổng, đạo hàm của -xe-x+e-x đối với x là ddx[-xe-x]+ddx[e-x].
f′′(x)=ddx(-xe-x)+ddx(e-x)
Bước 2.2
Tính ddx[-xe-x].
Bước 2.2.1
Vì -1 không đổi đối với x, nên đạo hàm của -xe-x đối với x là -ddx[xe-x].
f′′(x)=-ddx(xe-x)+ddx(e-x)
Bước 2.2.2
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc tích số, quy tắc nói rằng ddx[f(x)g(x)] là f(x)ddx[g(x)]+g(x)ddx[f(x)] trong đó f(x)=x và g(x)=e-x.
f′′(x)=-(xddx(e-x)+e-xddx(x))+ddx(e-x)
Bước 2.2.3
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc chuỗi, quy tắc nói rằng ddx[f(g(x))] là f′(g(x))g′(x) trong đó f(x)=ex và g(x)=-x.
Bước 2.2.3.1
Để áp dụng quy tắc chuỗi, thiết lập u1 ở dạng -x.
f′′(x)=-(x(ddu(1)(eu1)ddx(-x))+e-xddx(x))+ddx(e-x)
Bước 2.2.3.2
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc mũ, quy tắc nói rằng ddu1[au1] là au1ln(a) trong đó a=e.
f′′(x)=-(x(eu1ddx(-x))+e-xddx(x))+ddx(e-x)
Bước 2.2.3.3
Thay thế tất cả các lần xuất hiện của u1 với -x.
f′′(x)=-(x(e-xddx(-x))+e-xddx(x))+ddx(e-x)
f′′(x)=-(x(e-xddx(-x))+e-xddx(x))+ddx(e-x)
Bước 2.2.4
Vì -1 không đổi đối với x, nên đạo hàm của -x đối với x là -ddx[x].
f′′(x)=-(x(e-x(-ddxx))+e-xddx(x))+ddx(e-x)
Bước 2.2.5
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng ddx[xn] là nxn-1 trong đó n=1.
f′′(x)=-(x(e-x(-1⋅1))+e-xddx(x))+ddx(e-x)
Bước 2.2.6
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng ddx[xn] là nxn-1 trong đó n=1.
f′′(x)=-(x(e-x(-1⋅1))+e-x⋅1)+ddx(e-x)
Bước 2.2.7
Nhân -1 với 1.
f′′(x)=-(x(e-x⋅-1)+e-x⋅1)+ddx(e-x)
Bước 2.2.8
Di chuyển -1 sang phía bên trái của e-x.
f′′(x)=-(x(-1⋅e-x)+e-x⋅1)+ddx(e-x)
Bước 2.2.9
Viết lại -1e-x ở dạng -e-x.
f′′(x)=-(x(-e-x)+e-x⋅1)+ddx(e-x)
Bước 2.2.10
Nhân e-x với 1.
f′′(x)=-(x(-e-x)+e-x)+ddx(e-x)
f′′(x)=-(x(-e-x)+e-x)+ddx(e-x)
Bước 2.3
Tính ddx[e-x].
Bước 2.3.1
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc chuỗi, quy tắc nói rằng ddx[f(g(x))] là f′(g(x))g′(x) trong đó f(x)=ex và g(x)=-x.
Bước 2.3.1.1
Để áp dụng quy tắc chuỗi, thiết lập u2 ở dạng -x.
f′′(x)=-(x(-e-x)+e-x)+ddu(2)(eu2)ddx(-x)
Bước 2.3.1.2
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc mũ, quy tắc nói rằng ddu2[au2] là au2ln(a) trong đó a=e.
f′′(x)=-(x(-e-x)+e-x)+eu2ddx(-x)
Bước 2.3.1.3
Thay thế tất cả các lần xuất hiện của u2 với -x.
f′′(x)=-(x(-e-x)+e-x)+e-xddx(-x)
f′′(x)=-(x(-e-x)+e-x)+e-xddx(-x)
Bước 2.3.2
Vì -1 không đổi đối với x, nên đạo hàm của -x đối với x là -ddx[x].
f′′(x)=-(x(-e-x)+e-x)+e-x(-ddxx)
Bước 2.3.3
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng ddx[xn] là nxn-1 trong đó n=1.
f′′(x)=-(x(-e-x)+e-x)+e-x(-1⋅1)
Bước 2.3.4
Nhân -1 với 1.
f′′(x)=-(x(-e-x)+e-x)+e-x⋅-1
Bước 2.3.5
Di chuyển -1 sang phía bên trái của e-x.
f′′(x)=-(x(-e-x)+e-x)-1⋅e-x
Bước 2.3.6
Viết lại -1e-x ở dạng -e-x.
f′′(x)=-(x(-e-x)+e-x)-e-x
f′′(x)=-(x(-e-x)+e-x)-e-x
Bước 2.4
Rút gọn.
Bước 2.4.1
Áp dụng thuộc tính phân phối.
f′′(x)=-(x(-e-x))-e-x-e-x
Bước 2.4.2
Kết hợp các số hạng.
Bước 2.4.2.1
Nhân -1 với -1.
f′′(x)=1(x(e-x))-e-x-e-x
Bước 2.4.2.2
Nhân x với 1.
f′′(x)=xe-x-e-x-e-x
Bước 2.4.2.3
Trừ e-x khỏi -e-x.
f′′(x)=xe-x-2e-x
f′′(x)=xe-x-2e-x
Bước 2.4.3
Sắp xếp lại các số hạng.
f′′(x)=e-xx-2e-x
Bước 2.4.4
Sắp xếp lại các thừa số trong e-xx-2e-x.
f′′(x)=xe-x-2e-x
f′′(x)=xe-x-2e-x
f′′(x)=xe-x-2e-x
Bước 3
Để tìm các giá trị cực đại địa phương và cực tiểu địa phương của hàm số, đặt đạo hàm bằng 0 và giải.
-xe-x+e-x=0
Bước 4
Bước 4.1
Tìm đạo hàm bậc một.
Bước 4.1.1
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc tích số, quy tắc nói rằng ddx[f(x)g(x)] là f(x)ddx[g(x)]+g(x)ddx[f(x)] trong đó f(x)=x và g(x)=e-x.
f′(x)=xddx(e-x)+e-xddx(x)
Bước 4.1.2
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc chuỗi, quy tắc nói rằng ddx[f(g(x))] là f′(g(x))g′(x) trong đó f(x)=ex và g(x)=-x.
Bước 4.1.2.1
Để áp dụng quy tắc chuỗi, thiết lập u ở dạng -x.
f′(x)=x(ddu(eu)ddx(-x))+e-xddx(x)
Bước 4.1.2.2
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc mũ, quy tắc nói rằng ddu[au] là auln(a) trong đó a=e.
f′(x)=x(euddx(-x))+e-xddx(x)
Bước 4.1.2.3
Thay thế tất cả các lần xuất hiện của u với -x.
f′(x)=x(e-xddx(-x))+e-xddx(x)
f′(x)=x(e-xddx(-x))+e-xddx(x)
Bước 4.1.3
Tìm đạo hàm.
Bước 4.1.3.1
Vì -1 không đổi đối với x, nên đạo hàm của -x đối với x là -ddx[x].
f′(x)=x(e-x(-ddxx))+e-xddx(x)
Bước 4.1.3.2
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng ddx[xn] là nxn-1 trong đó n=1.
f′(x)=x(e-x(-1⋅1))+e-xddx(x)
Bước 4.1.3.3
Rút gọn biểu thức.
Bước 4.1.3.3.1
Nhân -1 với 1.
f′(x)=x(e-x⋅-1)+e-xddx(x)
Bước 4.1.3.3.2
Di chuyển -1 sang phía bên trái của e-x.
f′(x)=x(-1⋅e-x)+e-xddx(x)
Bước 4.1.3.3.3
Viết lại -1e-x ở dạng -e-x.
f′(x)=x(-e-x)+e-xddx(x)
f′(x)=x(-e-x)+e-xddx(x)
Bước 4.1.3.4
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng ddx[xn] là nxn-1 trong đó n=1.
f′(x)=x(-e-x)+e-x⋅1
Bước 4.1.3.5
Nhân e-x với 1.
f′(x)=x(-e-x)+e-x
f′(x)=x(-e-x)+e-x
Bước 4.1.4
Rút gọn.
Bước 4.1.4.1
Sắp xếp lại các số hạng.
f′(x)=-e-xx+e-x
Bước 4.1.4.2
Sắp xếp lại các thừa số trong -e-xx+e-x.
f′(x)=-xe-x+e-x
f′(x)=-xe-x+e-x
f′(x)=-xe-x+e-x
Bước 4.2
Đạo hàm bậc nhất của f(x) đối với x là -xe-x+e-x.
-xe-x+e-x
-xe-x+e-x
Bước 5
Bước 5.1
Cho đạo hàm bằng 0.
-xe-x+e-x=0
Bước 5.2
Đưa e-x ra ngoài -xe-x+e-x.
Bước 5.2.1
Đưa e-x ra ngoài -xe-x.
e-x(-x)+e-x=0
Bước 5.2.2
Nhân với 1.
e-x(-x)+e-x⋅1=0
Bước 5.2.3
Đưa e-x ra ngoài e-x(-x)+e-x⋅1.
e-x(-x+1)=0
e-x(-x+1)=0
Bước 5.3
Nếu bất kỳ thừa số riêng lẻ nào ở vế trái của phương trình bằng 0, toàn bộ biểu thức sẽ bằng 0.
e-x=0
-x+1=0
Bước 5.4
Đặt e-x bằng 0 và giải tìm x.
Bước 5.4.1
Đặt e-x bằng với 0.
e-x=0
Bước 5.4.2
Giải e-x=0 để tìm x.
Bước 5.4.2.1
Lấy logarit tự nhiên của cả hai vế của phương trình để loại bỏ biến khỏi số mũ.
ln(e-x)=ln(0)
Bước 5.4.2.2
Không thể giải phương trình vì ln(0) không xác định.
Không xác định
Bước 5.4.2.3
Không có đáp án nào cho e-x=0
Không có đáp án
Không có đáp án
Không có đáp án
Bước 5.5
Đặt -x+1 bằng 0 và giải tìm x.
Bước 5.5.1
Đặt -x+1 bằng với 0.
-x+1=0
Bước 5.5.2
Giải -x+1=0 để tìm x.
Bước 5.5.2.1
Trừ 1 khỏi cả hai vế của phương trình.
-x=-1
Bước 5.5.2.2
Chia mỗi số hạng trong -x=-1 cho -1 và rút gọn.
Bước 5.5.2.2.1
Chia mỗi số hạng trong -x=-1 cho -1.
-x-1=-1-1
Bước 5.5.2.2.2
Rút gọn vế trái.
Bước 5.5.2.2.2.1
Chia hai giá trị âm cho nhau sẽ có kết quả là một giá trị dương.
x1=-1-1
Bước 5.5.2.2.2.2
Chia x cho 1.
x=-1-1
x=-1-1
Bước 5.5.2.2.3
Rút gọn vế phải.
Bước 5.5.2.2.3.1
Chia -1 cho -1.
x=1
x=1
x=1
x=1
x=1
Bước 5.6
Đáp án cuối cùng là tất cả các giá trị làm cho e-x(-x+1)=0 đúng.
x=1
x=1
Bước 6
Bước 6.1
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 7
Các điểm cực trị cần tính.
x=1
Bước 8
Tính đạo hàm bậc hai tại x=1. Nếu đạo hàm bậc hai dương, thì đây là một cực tiểu địa phương. Nếu nó âm, thì đây là một cực đại địa phương.
(1)e-(1)-2e-(1)
Bước 9
Bước 9.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Bước 9.1.1
Nhân e-(1) với 1.
e-(1)-2e-(1)
Bước 9.1.2
Nhân -1 với 1.
e-1-2e-(1)
Bước 9.1.3
Viết lại biểu thức bằng quy tắc số mũ âm b-n=1bn.
1e-2e-(1)
Bước 9.1.4
Nhân -1 với 1.
1e-2e-1
Bước 9.1.5
Viết lại biểu thức bằng quy tắc số mũ âm b-n=1bn.
1e-21e
Bước 9.1.6
Kết hợp -2 và 1e.
1e+-2e
Bước 9.1.7
Di chuyển dấu trừ ra phía trước của phân số.
1e-2e
1e-2e
Bước 9.2
Kết hợp các phân số.
Bước 9.2.1
Kết hợp các tử số trên mẫu số chung.
1-2e
Bước 9.2.2
Rút gọn biểu thức.
Bước 9.2.2.1
Trừ 2 khỏi 1.
-1e
Bước 9.2.2.2
Di chuyển dấu trừ ra phía trước của phân số.
-1e
-1e
-1e
-1e
Bước 10
x=1 là một cực đại địa phương vì giá trị của đạo hàm bậc hai âm. Đây được gọi là phép kiểm định đạo hàm bậc hai.
x=1 là cực đại địa phương
Bước 11
Bước 11.1
Thay thế biến x bằng 1 trong biểu thức.
f(1)=(1)⋅e-(1)
Bước 11.2
Rút gọn kết quả.
Bước 11.2.1
Nhân e-(1) với 1.
f(1)=e-(1)
Bước 11.2.2
Nhân -1 với 1.
f(1)=e-1
Bước 11.2.3
Viết lại biểu thức bằng quy tắc số mũ âm b-n=1bn.
f(1)=1e
Bước 11.2.4
Câu trả lời cuối cùng là 1e.
y=1e
y=1e
y=1e
Bước 12
Đây là những cực trị địa phương cho f(x)=xe-x.
(1,1e) là một cực đại địa phuơng
Bước 13
