Giải tích Ví dụ

Tìm Cực Đại Địa Phương và Cực Tiểu Địa Phương f(t)=2cos(t)+sin(2t)
Bước 1
Tìm đạo hàm bậc một của hàm số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 1.1
Theo Quy tắc tổng, đạo hàm của đối với .
Bước 1.2
Tính .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 1.2.1
không đổi đối với , nên đạo hàm của đối với .
Bước 1.2.2
Đạo hàm của đối với .
Bước 1.2.3
Nhân với .
Bước 1.3
Tính .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 1.3.1
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc chuỗi, quy tắc nói rằng trong đó .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 1.3.1.1
Để áp dụng quy tắc chuỗi, thiết lập ở dạng .
Bước 1.3.1.2
Đạo hàm của đối với .
Bước 1.3.1.3
Thay thế tất cả các lần xuất hiện của với .
Bước 1.3.2
không đổi đối với , nên đạo hàm của đối với .
Bước 1.3.3
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng trong đó .
Bước 1.3.4
Nhân với .
Bước 1.3.5
Di chuyển sang phía bên trái của .
Bước 2
Tìm đạo hàm bậc hai của hàm số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.1
Theo Quy tắc tổng, đạo hàm của đối với .
Bước 2.2
Tính .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.2.1
không đổi đối với , nên đạo hàm của đối với .
Bước 2.2.2
Đạo hàm của đối với .
Bước 2.3
Tính .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.3.1
không đổi đối với , nên đạo hàm của đối với .
Bước 2.3.2
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc chuỗi, quy tắc nói rằng trong đó .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.3.2.1
Để áp dụng quy tắc chuỗi, thiết lập ở dạng .
Bước 2.3.2.2
Đạo hàm của đối với .
Bước 2.3.2.3
Thay thế tất cả các lần xuất hiện của với .
Bước 2.3.3
không đổi đối với , nên đạo hàm của đối với .
Bước 2.3.4
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng trong đó .
Bước 2.3.5
Nhân với .
Bước 2.3.6
Nhân với .
Bước 2.3.7
Nhân với .
Bước 3
Để tìm các giá trị cực đại địa phương và cực tiểu địa phương của hàm số, đặt đạo hàm bằng và giải.
Bước 4
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 4.1
Sử dụng đẳng thức góc nhân đôi để chuyển thành .
Bước 4.2
Áp dụng thuộc tính phân phối.
Bước 4.3
Nhân với .
Bước 4.4
Nhân với .
Bước 5
Phân tích thành thừa số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 5.1
Đưa ra ngoài .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 5.1.1
Đưa ra ngoài .
Bước 5.1.2
Đưa ra ngoài .
Bước 5.1.3
Đưa ra ngoài .
Bước 5.1.4
Đưa ra ngoài .
Bước 5.1.5
Đưa ra ngoài .
Bước 5.2
Phân tích thành thừa số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 5.2.1
Phân tích thành thừa số bằng cách nhóm.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 5.2.1.1
Sắp xếp lại các số hạng.
Bước 5.2.1.2
Đối với đa thức có dạng , hãy viết lại số hạng ở giữa là tổng của hai số hạng có tích là và có tổng là .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 5.2.1.2.1
Đưa ra ngoài .
Bước 5.2.1.2.2
Viết lại ở dạng cộng
Bước 5.2.1.2.3
Áp dụng thuộc tính phân phối.
Bước 5.2.1.2.4
Nhân với .
Bước 5.2.1.3
Đưa ước số chung lớn nhất từ từng nhóm ra ngoài.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 5.2.1.3.1
Nhóm hai số hạng đầu tiên và hai số hạng cuối.
Bước 5.2.1.3.2
Đưa ước số chung lớn nhất (ƯCLN) từ từng nhóm ra ngoài.
Bước 5.2.1.4
Phân tích đa thức thành thừa số bằng cách đưa ước số chung lớn nhất ra ngoài, .
Bước 5.2.2
Loại bỏ các dấu ngoặc đơn không cần thiết.
Bước 6
Nếu bất kỳ thừa số riêng lẻ nào ở vế trái của phương trình bằng , toàn bộ biểu thức sẽ bằng .
Bước 7
Đặt bằng và giải tìm .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 7.1
Đặt bằng với .
Bước 7.2
Giải để tìm .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 7.2.1
Trừ khỏi cả hai vế của phương trình.
Bước 7.2.2
Chia mỗi số hạng trong cho và rút gọn.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 7.2.2.1
Chia mỗi số hạng trong cho .
Bước 7.2.2.2
Rút gọn vế trái.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 7.2.2.2.1
Triệt tiêu thừa số chung .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 7.2.2.2.1.1
Triệt tiêu thừa số chung.
Bước 7.2.2.2.1.2
Chia cho .
Bước 7.2.2.3
Rút gọn vế phải.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 7.2.2.3.1
Chia hai giá trị âm cho nhau sẽ có kết quả là một giá trị dương.
Bước 7.2.3
Lấy nghịch đảo sin của cả hai vế của phương trình để trích xuất từ trong hàm sin.
Bước 7.2.4
Rút gọn vế phải.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 7.2.4.1
Giá trị chính xác của .
Bước 7.2.5
Hàm sin dương trong góc phần tư thứ nhất và thứ hai. Để tìm đáp án thứ hai, trừ góc tham chiếu khỏi để tìm đáp án trong góc phần tư thứ hai.
Bước 7.2.6
Rút gọn .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 7.2.6.1
Để viết ở dạng một phân số với mẫu số chung, hãy nhân với .
Bước 7.2.6.2
Kết hợp các phân số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 7.2.6.2.1
Kết hợp .
Bước 7.2.6.2.2
Kết hợp các tử số trên mẫu số chung.
Bước 7.2.6.3
Rút gọn tử số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 7.2.6.3.1
Di chuyển sang phía bên trái của .
Bước 7.2.6.3.2
Trừ khỏi .
Bước 7.2.7
Đáp án của phương trình .
Bước 8
Đặt bằng và giải tìm .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 8.1
Đặt bằng với .
Bước 8.2
Giải để tìm .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 8.2.1
Trừ khỏi cả hai vế của phương trình.
Bước 8.2.2
Lấy nghịch đảo sin của cả hai vế của phương trình để trích xuất từ trong hàm sin.
Bước 8.2.3
Rút gọn vế phải.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 8.2.3.1
Giá trị chính xác của .
Bước 8.2.4
Hàm sin âm trong góc phần tư thứ ba và thứ tư. Để tìm đáp án thứ hai, hãy trừ đáp án khỏi , để tìm góc tham chiếu. Tiếp theo, cộng góc tham chiếu này vào để tìm đáp án trong góc phần tư thứ ba.
Bước 8.2.5
Rút gọn biểu thức để tìm đáp án thứ hai.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 8.2.5.1
Trừ khỏi .
Bước 8.2.5.2
Góc tìm được dương, nhỏ hơn , và có chung cạnh cuối với .
Bước 8.2.6
Đáp án của phương trình .
Bước 9
Đáp án cuối cùng là tất cả các giá trị làm cho đúng.
Bước 10
Tính đạo hàm bậc hai tại . 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.
Bước 11
Tính đạo hàm bậc hai.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.1.1
Giá trị chính xác của .
Bước 11.1.2
Triệt tiêu thừa số chung .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.1.2.1
Đưa ra ngoài .
Bước 11.1.2.2
Triệt tiêu thừa số chung.
Bước 11.1.2.3
Viết lại biểu thức.
Bước 11.1.3
Viết lại ở dạng .
Bước 11.1.4
Triệt tiêu thừa số chung .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.1.4.1
Đưa ra ngoài .
Bước 11.1.4.2
Triệt tiêu thừa số chung.
Bước 11.1.4.3
Viết lại biểu thức.
Bước 11.1.5
Giá trị chính xác của .
Bước 11.1.6
Triệt tiêu thừa số chung .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.1.6.1
Đưa ra ngoài .
Bước 11.1.6.2
Triệt tiêu thừa số chung.
Bước 11.1.6.3
Viết lại biểu thức.
Bước 11.2
Trừ khỏi .
Bước 12
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.
là cực đại địa phương
Bước 13
Tìm giá trị y khi .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 13.1
Thay thế biến bằng trong biểu thức.
Bước 13.2
Rút gọn kết quả.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 13.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 13.2.1.1
Giá trị chính xác của .
Bước 13.2.1.2
Triệt tiêu thừa số chung .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 13.2.1.2.1
Triệt tiêu thừa số chung.
Bước 13.2.1.2.2
Viết lại biểu thức.
Bước 13.2.1.3
Triệt tiêu thừa số chung .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 13.2.1.3.1
Đưa ra ngoài .
Bước 13.2.1.3.2
Triệt tiêu thừa số chung.
Bước 13.2.1.3.3
Viết lại biểu thức.
Bước 13.2.1.4
Giá trị chính xác của .
Bước 13.2.2
Để viết ở dạng một phân số với mẫu số chung, hãy nhân với .
Bước 13.2.3
Kết hợp các phân số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 13.2.3.1
Kết hợp .
Bước 13.2.3.2
Kết hợp các tử số trên mẫu số chung.
Bước 13.2.4
Rút gọn tử số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 13.2.4.1
Di chuyển sang phía bên trái của .
Bước 13.2.4.2
Cộng .
Bước 13.2.5
Câu trả lời cuối cùng là .
Bước 14
Tính đạo hàm bậc hai tại . 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.
Bước 15
Tính đạo hàm bậc hai.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 15.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 15.1.1
Áp dụng góc tham chiếu bằng cách tìm góc có các giá trị lượng giác tương đương trong góc phần tư thứ nhất. Làm cho biểu thức âm vì cosin âm trong góc phần tư thứ hai.
Bước 15.1.2
Giá trị chính xác của .
Bước 15.1.3
Triệt tiêu thừa số chung .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 15.1.3.1
Di chuyển dấu âm đầu tiên trong vào tử số.
Bước 15.1.3.2
Đưa ra ngoài .
Bước 15.1.3.3
Triệt tiêu thừa số chung.
Bước 15.1.3.4
Viết lại biểu thức.
Bước 15.1.4
Nhân với .
Bước 15.1.5
Nhân với .
Bước 15.1.6
Triệt tiêu thừa số chung .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 15.1.6.1
Đưa ra ngoài .
Bước 15.1.6.2
Triệt tiêu thừa số chung.
Bước 15.1.6.3
Viết lại biểu thức.
Bước 15.1.7
Áp dụng góc tham chiếu bằng cách tìm góc có các giá trị lượng giác tương đương trong góc phần tư thứ nhất. Làm cho biểu thức âm vì sin âm trong góc phần tư thứ tư.
Bước 15.1.8
Giá trị chính xác của .
Bước 15.1.9
Triệt tiêu thừa số chung .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 15.1.9.1
Di chuyển dấu âm đầu tiên trong vào tử số.
Bước 15.1.9.2
Đưa ra ngoài .
Bước 15.1.9.3
Triệt tiêu thừa số chung.
Bước 15.1.9.4
Viết lại biểu thức.
Bước 15.1.10
Nhân với .
Bước 15.2
Cộng .
Bước 16
là một cực tiểu địa phương vì giá trị của đạo hàm bậc hai dương. Đây được gọi là phép kiểm định đạo hàm bậc hai.
là cực tiểu địa phương
Bước 17
Tìm giá trị y khi .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 17.1
Thay thế biến bằng trong biểu thức.
Bước 17.2
Rút gọn kết quả.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 17.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 17.2.1.1
Áp dụng góc tham chiếu bằng cách tìm góc có các giá trị lượng giác tương đương trong góc phần tư thứ nhất. Làm cho biểu thức âm vì cosin âm trong góc phần tư thứ hai.
Bước 17.2.1.2
Giá trị chính xác của .
Bước 17.2.1.3
Triệt tiêu thừa số chung .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 17.2.1.3.1
Di chuyển dấu âm đầu tiên trong vào tử số.
Bước 17.2.1.3.2
Triệt tiêu thừa số chung.
Bước 17.2.1.3.3
Viết lại biểu thức.
Bước 17.2.1.4
Triệt tiêu thừa số chung .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 17.2.1.4.1
Đưa ra ngoài .
Bước 17.2.1.4.2
Triệt tiêu thừa số chung.
Bước 17.2.1.4.3
Viết lại biểu thức.
Bước 17.2.1.5
Áp dụng góc tham chiếu bằng cách tìm góc có các giá trị lượng giác tương đương trong góc phần tư thứ nhất. Làm cho biểu thức âm vì sin âm trong góc phần tư thứ tư.
Bước 17.2.1.6
Giá trị chính xác của .
Bước 17.2.2
Để viết ở dạng một phân số với mẫu số chung, hãy nhân với .
Bước 17.2.3
Kết hợp các phân số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 17.2.3.1
Kết hợp .
Bước 17.2.3.2
Kết hợp các tử số trên mẫu số chung.
Bước 17.2.4
Rút gọn tử số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 17.2.4.1
Nhân với .
Bước 17.2.4.2
Trừ khỏi .
Bước 17.2.5
Di chuyển dấu trừ ra phía trước của phân số.
Bước 17.2.6
Câu trả lời cuối cùng là .
Bước 18
Tính đạo hàm bậc hai tại . 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.
Bước 19
Tính đạo hàm bậc hai.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 19.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 19.1.1
Cộng vòng quay hoàn chỉnh của cho đến khi góc lớn hơn hoặc bằng và nhỏ hơn .
Bước 19.1.2
Áp dụng góc tham chiếu bằng cách tìm góc có các giá trị lượng giác tương đương trong góc phần tư thứ nhất.
Bước 19.1.3
Giá trị chính xác của .
Bước 19.1.4
Nhân với .
Bước 19.1.5
Triệt tiêu thừa số chung .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 19.1.5.1
Di chuyển dấu âm đầu tiên trong vào tử số.
Bước 19.1.5.2
Triệt tiêu thừa số chung.
Bước 19.1.5.3
Viết lại biểu thức.
Bước 19.1.6
Áp dụng góc tham chiếu bằng cách tìm góc có các giá trị lượng giác tương đương trong góc phần tư thứ nhất.
Bước 19.1.7
Giá trị chính xác của .
Bước 19.1.8
Nhân với .
Bước 19.2
Cộng .
Bước 20
Vì có ít nhất một điểm với hoặc đạo hàm bậc hai không xác định, nên ta áp dụng phép kiểm định đạo hàm bậc nhất.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 20.1
Chia thành các khoảng riêng biệt xung quanh các giá trị và làm cho đạo hàm bậc nhất hoặc không xác định.
Bước 20.2
Thay bất kỳ số nào, chẳng hạn như , từ khoảng trong đạo hàm đầu tiên để kiểm tra xem kết quả là âm hay dương.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 20.2.1
Thay thế biến bằng trong biểu thức.
Bước 20.2.2
Rút gọn kết quả.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 20.2.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 20.2.2.1.1
Tính .
Bước 20.2.2.1.2
Nhân với .
Bước 20.2.2.1.3
Nhân với .
Bước 20.2.2.1.4
Tính .
Bước 20.2.2.1.5
Nhân với .
Bước 20.2.2.2
Trừ khỏi .
Bước 20.2.2.3
Câu trả lời cuối cùng là .
Bước 20.3
Thay bất kỳ số nào, chẳng hạn như , từ khoảng trong đạo hàm đầu tiên để kiểm tra xem kết quả là âm hay dương.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 20.3.1
Thay thế biến bằng trong biểu thức.
Bước 20.3.2
Rút gọn kết quả.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 20.3.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 20.3.2.1.1
Giá trị chính xác của .
Bước 20.3.2.1.2
Nhân với .
Bước 20.3.2.1.3
Nhân với .
Bước 20.3.2.1.4
Giá trị chính xác của .
Bước 20.3.2.1.5
Nhân với .
Bước 20.3.2.2
Cộng .
Bước 20.3.2.3
Câu trả lời cuối cùng là .
Bước 20.4
Thay bất kỳ số nào, chẳng hạn như , từ khoảng trong đạo hàm đầu tiên để kiểm tra xem kết quả là âm hay dương.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 20.4.1
Thay thế biến bằng trong biểu thức.
Bước 20.4.2
Rút gọn kết quả.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 20.4.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 20.4.2.1.1
Tính .
Bước 20.4.2.1.2
Nhân với .
Bước 20.4.2.1.3
Nhân với .
Bước 20.4.2.1.4
Tính .
Bước 20.4.2.1.5
Nhân với .
Bước 20.4.2.2
Trừ khỏi .
Bước 20.4.2.3
Câu trả lời cuối cùng là .
Bước 20.5
Thay bất kỳ số nào, chẳng hạn như , từ khoảng trong đạo hàm đầu tiên để kiểm tra xem kết quả là âm hay dương.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 20.5.1
Thay thế biến bằng trong biểu thức.
Bước 20.5.2
Rút gọn kết quả.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 20.5.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 20.5.2.1.1
Tính .
Bước 20.5.2.1.2
Nhân với .
Bước 20.5.2.1.3
Nhân với .
Bước 20.5.2.1.4
Tính .
Bước 20.5.2.1.5
Nhân với .
Bước 20.5.2.2
Trừ khỏi .
Bước 20.5.2.3
Câu trả lời cuối cùng là .
Bước 20.6
Thay bất kỳ số nào, chẳng hạn như , từ khoảng trong đạo hàm đầu tiên để kiểm tra xem kết quả là âm hay dương.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 20.6.1
Thay thế biến bằng trong biểu thức.
Bước 20.6.2
Rút gọn kết quả.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 20.6.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 20.6.2.1.1
Tính .
Bước 20.6.2.1.2
Nhân với .
Bước 20.6.2.1.3
Nhân với .
Bước 20.6.2.1.4
Tính .
Bước 20.6.2.1.5
Nhân với .
Bước 20.6.2.2
Cộng .
Bước 20.6.2.3
Câu trả lời cuối cùng là .
Bước 20.7
Vì đạo hàm bậc nhất đổi dấu từ âm sang dương xung quanh , nên là một cực tiểu địa phương.
là cực tiểu địa phương
Bước 20.8
Vì đạo hàm bậc nhất đổi dấu từ dương sang âm xung quanh , nên là một cực đại địa phương.
là cực đại địa phương
Bước 20.9
Vì đạo hàm bậc nhất đổi dấu từ âm sang dương xung quanh , nên là một cực tiểu địa phương.
là cực tiểu địa phương
Bước 20.10
Vì đạo hàm bậc nhất đổi dấu từ dương sang âm xung quanh , nên là một cực đại địa phương.
là cực đại địa phương
Bước 20.11
Đây là những cực trị địa phương cho .
là cực tiểu địa phương
là cực đại địa phương
là cực tiểu địa phương
là cực đại địa phương
là cực tiểu địa phương
là cực đại địa phương
là cực tiểu địa phương
là cực đại địa phương
Bước 21