Giải tích Ví dụ

$x^{4} - 18 x^{2} + 81$

Bước 1

Tìm đạo hàm.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.1

Tìm đạo hàm.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.1.1

Theo Quy tắc tổng, đạo hàm của $x^{4} - 18 x^{2} + 81$ đối với $x$ là $\frac{d}{d x} [x^{4}] + \frac{d}{d x} [- 18 x^{2}] + \frac{d}{d x} [81]$ .

$\frac{d}{d x} [x^{4}] + \frac{d}{d x} [- 18 x^{2}] + \frac{d}{d x} [81]$

Bước 1.1.2

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 $n = 4$ .

$4 x^{3} + \frac{d}{d x} [- 18 x^{2}] + \frac{d}{d x} [81]$

Bước 1.2

Tính $\frac{d}{d x} [- 18 x^{2}]$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.2.1

Vì $- 18$ không đổi đối với $x$ , nên đạo hàm của $- 18 x^{2}$ đối với $x$ là $- 18 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$4 x^{3} - 18 \frac{d}{d x} [x^{2}] + \frac{d}{d x} [81]$

Bước 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 $n = 2$ .

$4 x^{3} - 18 (2 x) + \frac{d}{d x} [81]$

Bước 1.2.3

Nhân $2$ với $- 18$ .

$4 x^{3} - 36 x + \frac{d}{d x} [81]$

Bước 1.3

Tìm đạo hàm bằng quy tắc hằng số.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 1.3.1

Vì $81$ là hằng số đối với $x$ , đạo hàm của $81$ đối với $x$ là $0$ .

$4 x^{3} - 36 x + 0$

Bước 1.3.2

Cộng $4 x^{3} - 36 x$ và $0$ .

$4 x^{3} - 36 x$

Bước 2

Đặt đạo hàm bằng $0$ sau đó giải phương trình $4 x^{3} - 36 x = 0$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.1

Phân tích vế trái của phương trình thành thừa số.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.1.1

Đưa $4 x$ ra ngoài $4 x^{3} - 36 x$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.1.1.1

Đưa $4 x$ ra ngoài $4 x^{3}$ .

$4 x (x^{2}) - 36 x = 0$

Bước 2.1.1.2

Đưa $4 x$ ra ngoài $- 36 x$ .

$4 x (x^{2}) + 4 x (- 9) = 0$

Bước 2.1.1.3

Đưa $4 x$ ra ngoài $4 x (x^{2}) + 4 x (- 9)$ .

$4 x (x^{2} - 9) = 0$

Bước 2.1.2

Viết lại $9$ ở dạng $3^{2}$ .

$4 x (x^{2} - 3^{2}) = 0$

Bước 2.1.3

Phân tích thành thừa số.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.1.3.1

Vì cả hai số hạng đều là số chính phương, nên ta phân tích thành thừa số bằng công thức hiệu của hai bình phương, $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ trong đó $a = x$ và $b = 3$ .

$4 x ((x + 3) (x - 3)) = 0$

Bước 2.1.3.2

Loại bỏ các dấu ngoặc đơn không cần thiết.

$4 x (x + 3) (x - 3) = 0$

Bước 2.2

Nếu bất kỳ thừa số riêng lẻ nào ở vế trái của phương trình bằng $0$ , toàn bộ biểu thức sẽ bằng $0$ .

$x = 0$

$x + 3 = 0$

$x - 3 = 0$

Bước 2.3

Đặt $x$ bằng với $0$ .

$x = 0$

Bước 2.4

Đặt $x + 3$ bằng $0$ và giải tìm $x$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.4.1

Đặt $x + 3$ bằng với $0$ .

$x + 3 = 0$

Bước 2.4.2

Trừ $3$ khỏi cả hai vế của phương trình.

$x = - 3$

Bước 2.5

Đặt $x - 3$ bằng $0$ và giải tìm $x$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 2.5.1

Đặt $x - 3$ bằng với $0$ .

$x - 3 = 0$

Bước 2.5.2

Cộng $3$ cho cả hai vế của phương trình.

$x = 3$

Bước 2.6

Đáp án cuối cùng là tất cả các giá trị làm cho $4 x (x + 3) (x - 3) = 0$ đúng.

$x = 0, - 3, 3$

Bước 3

Giải hàm số ban đầu $f (x) = x^{4} - 18 x^{2} + 81$ tại $x = 0$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.1

Thay thế biến $x$ bằng $0$ trong biểu thức.

$f (0) = {(0)}^{4} - 18 {(0)}^{2} + 81$

Bước 3.2

Rút gọn kết quả.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.2.1

Rút gọn mỗi số hạng.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.2.1.1

Nâng $0$ lên bất kỳ số mũ dương nào sẽ cho $0$ .

$f (0) = 0 - 18 {(0)}^{2} + 81$

Bước 3.2.1.2

Nâng $0$ lên bất kỳ số mũ dương nào sẽ cho $0$ .

$f (0) = 0 - 18 \cdot 0 + 81$

Bước 3.2.1.3

Nhân $- 18$ với $0$ .

$f (0) = 0 + 0 + 81$

Bước 3.2.2

Rút gọn bằng cách cộng các số.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 3.2.2.1

Cộng $0$ và $0$ .

$f (0) = 0 + 81$

Bước 3.2.2.2

Cộng $0$ và $81$ .

$f (0) = 81$

Bước 3.2.3

Câu trả lời cuối cùng là $81$ .

$81$

Bước 4

Giải hàm số ban đầu $f (x) = x^{4} - 18 x^{2} + 81$ tại $x = - 3$ .

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.1

Thay thế biến $x$ bằng $- 3$ trong biểu thức.

$f (- 3) = {(- 3)}^{4} - 18 {(- 3)}^{2} + 81$

Bước 4.2

Rút gọn kết quả.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.2.1

Rút gọn mỗi số hạng.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.2.1.1

Nâng $- 3$ lên lũy thừa $4$ .

$f (- 3) = 81 - 18 {(- 3)}^{2} + 81$

Bước 4.2.1.2

Nâng $- 3$ lên lũy thừa $2$ .

$f (- 3) = 81 - 18 \cdot 9 + 81$

Bước 4.2.1.3

Nhân $- 18$ với $9$ .

$f (- 3) = 81 - 162 + 81$

Bước 4.2.2

Rút gọn bằng cách cộng và trừ.

Nhấp để xem thêm các bước...

Bước 4.2.2.1

Trừ $162$ khỏi $81$ .

$f (- 3) = - 81 + 81$

Bước 4.2.2.2

Cộng $- 81$ và $81$ .

$f (- 3) = 0$

Bước 4.2.3

Câu trả lời cuối cùng là $0$ .

$0$

Bước 5

Các đường tiếp tuyến ngang trên hàm $f (x) = x^{4} - 18 x^{2} + 81$ là $y = 81, y = 0, y = 0$ .

$y = 81, y = 0, y = 0$

Bước 6