Giải tích Ví dụ

Tìm Cực Đại Địa Phương và Cực Tiểu Địa Phương f(x)=3cos(x)^2-6sin(x)
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
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc chuỗi, quy tắc nói rằng trong đó .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 1.2.2.1
Để áp dụng quy tắc chuỗi, thiết lập ở dạng .
Bước 1.2.2.2
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng trong đó .
Bước 1.2.2.3
Thay thế tất cả các lần xuất hiện của với .
Bước 1.2.3
Đạo hàm của đối với .
Bước 1.2.4
Nhân với .
Bước 1.2.5
Nhân với .
Bước 1.3
Tính .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 1.3.1
không đổi đối với , nên đạo hàm của đối với .
Bước 1.3.2
Đạo hàm của đối với .
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
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc tích số, quy tắc nói rằng trong đó .
Bước 2.2.3
Đạo hàm của đối với .
Bước 2.2.4
Đạo hàm của đối với .
Bước 2.2.5
Nâng lên lũy thừa .
Bước 2.2.6
Nâng lên lũy thừa .
Bước 2.2.7
Sử dụng quy tắc lũy thừa để kết hợp các số mũ.
Bước 2.2.8
Cộng .
Bước 2.2.9
Nâng lên lũy thừa .
Bước 2.2.10
Nâng lên lũy thừa .
Bước 2.2.11
Sử dụng quy tắc lũy thừa để kết hợp các số mũ.
Bước 2.2.12
Cộng .
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
Đạo hàm của đối với .
Bước 2.3.3
Nhân với .
Bước 2.4
Rút gọn.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.4.1
Áp dụng thuộc tính phân phối.
Bước 2.4.2
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
Phân tích thành thừa số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 4.1
Đưa ra ngoài .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 4.1.1
Đưa ra ngoài .
Bước 4.1.2
Đưa ra ngoài .
Bước 4.1.3
Đưa ra ngoài .
Bước 4.2
Viết lại ở dạng .
Bước 5
Nếu bất kỳ thừa số riêng lẻ nào ở vế trái của phương trình bằng , toàn bộ biểu thức sẽ bằng .
Bước 6
Đặt bằng và giải tìm .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 6.1
Đặt bằng với .
Bước 6.2
Giải để tìm .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 6.2.1
Lấy cosin nghịch đảo của cả hai vế của phương trình để trích xuất từ trong cosin.
Bước 6.2.2
Rút gọn vế phải.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 6.2.2.1
Giá trị chính xác của .
Bước 6.2.3
Hàm cosin dương ở góc phần tư thứ nhất và thứ tư. Để tìm đáp án thứ hai, hãy trừ góc tham chiếu khỏi để tìm đáp án trong góc phần tư thứ tư.
Bước 6.2.4
Rút gọn .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 6.2.4.1
Để viết ở dạng một phân số với mẫu số chung, hãy nhân với .
Bước 6.2.4.2
Kết hợp các phân số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 6.2.4.2.1
Kết hợp .
Bước 6.2.4.2.2
Kết hợp các tử số trên mẫu số chung.
Bước 6.2.4.3
Rút gọn tử số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 6.2.4.3.1
Nhân với .
Bước 6.2.4.3.2
Trừ khỏi .
Bước 6.2.5
Đáp án của phương trình .
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
Cộng cho 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
Chia hai giá trị âm cho nhau sẽ có kết quả là một giá trị dương.
Bước 7.2.2.2.2
Chia cho .
Bước 7.2.2.3
Rút gọn vế phải.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 7.2.2.3.1
Chia cho .
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 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 7.2.6
Rút gọn biểu thức để tìm đáp án thứ hai.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 7.2.6.1
Trừ khỏi .
Bước 7.2.6.2
Góc tìm được dương, nhỏ hơn , và có chung cạnh cuối với .
Bước 7.2.7
Đáp án của phương trình .
Bước 8
Đáp án cuối cùng là tất cả các giá trị làm cho đúng.
Bước 9
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 10
Tính đạo hàm bậc hai.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 10.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 10.1.1
Giá trị chính xác của .
Bước 10.1.2
Nâng lên bất kỳ số mũ dương nào sẽ cho .
Bước 10.1.3
Nhân với .
Bước 10.1.4
Giá trị chính xác của .
Bước 10.1.5
Một mũ bất kỳ số nào là một.
Bước 10.1.6
Nhân với .
Bước 10.1.7
Giá trị chính xác của .
Bước 10.1.8
Nhân với .
Bước 10.2
Rút gọn bằng cách cộng các số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 10.2.1
Cộng .
Bước 10.2.2
Cộng .
Bước 11
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 12
Tìm giá trị y khi .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 12.1
Thay thế biến bằng trong biểu thức.
Bước 12.2
Rút gọn kết quả.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 12.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 12.2.1.1
Giá trị chính xác của .
Bước 12.2.1.2
Nâng lên bất kỳ số mũ dương nào sẽ cho .
Bước 12.2.1.3
Nhân với .
Bước 12.2.1.4
Giá trị chính xác của .
Bước 12.2.1.5
Nhân với .
Bước 12.2.2
Trừ khỏi .
Bước 12.2.3
Câu trả lời cuối cùng là .
Bước 13
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 14
Tính đạo hàm bậc hai.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 14.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 14.1.1
Áp dụng góc tham chiếu bằng cách tìm góc có các giá trị lượng giác tương đương trong góc phần tư thứ nhất.
Bước 14.1.2
Giá trị chính xác của .
Bước 14.1.3
Nâng lên bất kỳ số mũ dương nào sẽ cho .
Bước 14.1.4
Nhân với .
Bước 14.1.5
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 14.1.6
Giá trị chính xác của .
Bước 14.1.7
Nhân với .
Bước 14.1.8
Nâng lên lũy thừa .
Bước 14.1.9
Nhân với .
Bước 14.1.10
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 14.1.11
Giá trị chính xác của .
Bước 14.1.12
Nhân .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 14.1.12.1
Nhân với .
Bước 14.1.12.2
Nhân với .
Bước 14.2
Rút gọn bằng cách cộng và trừ.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 14.2.1
Cộng .
Bước 14.2.2
Trừ khỏi .
Bước 15
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 15.1
Chia thành các khoảng riêng biệt xung quanh các giá trị và làm cho đạo hàm bậc nhất hoặc không xác định.
Bước 15.2
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 15.2.1
Thay thế biến bằng trong biểu thức.
Bước 15.2.2
Rút gọn kết quả.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 15.2.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 15.2.2.1.1
Tính .
Bước 15.2.2.1.2
Nhân với .
Bước 15.2.2.1.3
Tính .
Bước 15.2.2.1.4
Nhân với .
Bước 15.2.2.1.5
Tính .
Bước 15.2.2.1.6
Nhân với .
Bước 15.2.2.2
Cộng .
Bước 15.2.2.3
Câu trả lời cuối cùng là .
Bước 15.3
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 15.3.1
Thay thế biến bằng trong biểu thức.
Bước 15.3.2
Rút gọn kết quả.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 15.3.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 15.3.2.1.1
Giá trị chính xác của .
Bước 15.3.2.1.2
Nhân với .
Bước 15.3.2.1.3
Giá trị chính xác của .
Bước 15.3.2.1.4
Nhân với .
Bước 15.3.2.1.5
Giá trị chính xác của .
Bước 15.3.2.1.6
Nhân với .
Bước 15.3.2.2
Trừ khỏi .
Bước 15.3.2.3
Câu trả lời cuối cùng là .
Bước 15.4
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 15.4.1
Thay thế biến bằng trong biểu thức.
Bước 15.4.2
Rút gọn kết quả.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 15.4.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 15.4.2.1.1
Tính .
Bước 15.4.2.1.2
Nhân với .
Bước 15.4.2.1.3
Tính .
Bước 15.4.2.1.4
Nhân với .
Bước 15.4.2.1.5
Tính .
Bước 15.4.2.1.6
Nhân với .
Bước 15.4.2.2
Cộng .
Bước 15.4.2.3
Câu trả lời cuối cùng là .
Bước 15.5
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 15.5.1
Thay thế biến bằng trong biểu thức.
Bước 15.5.2
Rút gọn kết quả.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 15.5.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 15.5.2.1.1
Tính .
Bước 15.5.2.1.2
Nhân với .
Bước 15.5.2.1.3
Tính .
Bước 15.5.2.1.4
Nhân với .
Bước 15.5.2.1.5
Tính .
Bước 15.5.2.1.6
Nhân với .
Bước 15.5.2.2
Trừ khỏi .
Bước 15.5.2.3
Câu trả lời cuối cùng là .
Bước 15.6
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 15.7
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 15.8
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 15.9
Đây là những cực trị địa phương cho .
là cực đại địa phương
là cực tiểu địa phương
là cực đại địa phương
là cực đại địa phương
là cực tiểu địa phương
là cực đại địa phương
Bước 16