微积分学 示例

求出局部极大值与局部极小值 f(x)=sin(x)+cos(x)
解题步骤 1
求函数的一阶导数。
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解题步骤 1.1
根据加法法则, 的导数是
解题步骤 1.2
的导数为
解题步骤 1.3
的导数为
解题步骤 2
求函数的二阶导数。
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解题步骤 2.1
根据加法法则, 的导数是
解题步骤 2.2
的导数为
解题步骤 2.3
计算
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解题步骤 2.3.1
因为 对于 是常数,所以 的导数是
解题步骤 2.3.2
的导数为
解题步骤 3
要求函数的极大值与极小值,请将导数设为等于 并求解。
解题步骤 4
将方程中的每一项都除以
解题步骤 5
约去 的公因数。
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解题步骤 5.1
约去公因数。
解题步骤 5.2
重写表达式。
解题步骤 6
分离分数。
解题步骤 7
转换成
解题步骤 8
除以
解题步骤 9
分离分数。
解题步骤 10
转换成
解题步骤 11
除以
解题步骤 12
乘以
解题步骤 13
从等式两边同时减去
解题步骤 14
中的每一项除以 并化简。
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解题步骤 14.1
中的每一项都除以
解题步骤 14.2
化简左边。
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解题步骤 14.2.1
将两个负数相除得到一个正数。
解题步骤 14.2.2
除以
解题步骤 14.3
化简右边。
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解题步骤 14.3.1
除以
解题步骤 15
取方程两边的逆正切从而提取正切内的
解题步骤 16
化简右边。
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解题步骤 16.1
的准确值为
解题步骤 17
正切函数在第一和第三象限为正值。要求第二个解,加上来自 的参考角以求第四象限中的解。
解题步骤 18
化简
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解题步骤 18.1
要将 写成带有公分母的分数,请乘以
解题步骤 18.2
合并分数。
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解题步骤 18.2.1
组合
解题步骤 18.2.2
在公分母上合并分子。
解题步骤 18.3
化简分子。
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解题步骤 18.3.1
移到 的左侧。
解题步骤 18.3.2
相加。
解题步骤 19
方程 的解。
解题步骤 20
计算在 处的二阶导数。如果该二阶导数为正,那么这是一个极小值。如果为负,则为极大值。
解题步骤 21
计算二阶导数。
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解题步骤 21.1
化简每一项。
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解题步骤 21.1.1
的准确值为
解题步骤 21.1.2
的准确值为
解题步骤 21.2
化简项。
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解题步骤 21.2.1
在公分母上合并分子。
解题步骤 21.2.2
中减去
解题步骤 21.2.3
约去 的公因数。
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解题步骤 21.2.3.1
中分解出因数
解题步骤 21.2.3.2
约去公因数。
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解题步骤 21.2.3.2.1
中分解出因数
解题步骤 21.2.3.2.2
约去公因数。
解题步骤 21.2.3.2.3
重写表达式。
解题步骤 21.2.3.2.4
除以
解题步骤 22
因为二阶导数的值为负数,所以 是一个极大值。这被称为二阶导数试验法。
是一个极大值
解题步骤 23
时的 y 值。
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解题步骤 23.1
使用表达式中的 替换变量
解题步骤 23.2
化简结果。
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解题步骤 23.2.1
化简每一项。
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解题步骤 23.2.1.1
的准确值为
解题步骤 23.2.1.2
的准确值为
解题步骤 23.2.2
化简项。
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解题步骤 23.2.2.1
在公分母上合并分子。
解题步骤 23.2.2.2
相加。
解题步骤 23.2.2.3
约去 的公因数。
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解题步骤 23.2.2.3.1
约去公因数。
解题步骤 23.2.2.3.2
除以
解题步骤 23.2.3
最终答案为
解题步骤 24
计算在 处的二阶导数。如果该二阶导数为正,那么这是一个极小值。如果为负,则为极大值。
解题步骤 25
计算二阶导数。
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解题步骤 25.1
化简每一项。
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解题步骤 25.1.1
在第一象限中找出三角函数值与之相等的角,并使用这一参考角。令表达式取负值,因为正弦在第三象限为负。
解题步骤 25.1.2
的准确值为
解题步骤 25.1.3
乘以
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解题步骤 25.1.3.1
乘以
解题步骤 25.1.3.2
乘以
解题步骤 25.1.4
在第一象限中找出三角函数值与之相等的角,并使用这一参考角。令表达式取负值,因为余弦在第三象限为负。
解题步骤 25.1.5
的准确值为
解题步骤 25.1.6
乘以
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解题步骤 25.1.6.1
乘以
解题步骤 25.1.6.2
乘以
解题步骤 25.2
化简项。
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解题步骤 25.2.1
在公分母上合并分子。
解题步骤 25.2.2
相加。
解题步骤 25.2.3
约去 的公因数。
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解题步骤 25.2.3.1
约去公因数。
解题步骤 25.2.3.2
除以
解题步骤 26
因为二阶导数的值为正数,所以 是一个极小值。这被称为二阶导数试验法。
是一个极小值
解题步骤 27
时的 y 值。
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解题步骤 27.1
使用表达式中的 替换变量
解题步骤 27.2
化简结果。
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解题步骤 27.2.1
化简每一项。
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解题步骤 27.2.1.1
在第一象限中找出三角函数值与之相等的角,并使用这一参考角。令表达式取负值,因为正弦在第三象限为负。
解题步骤 27.2.1.2
的准确值为
解题步骤 27.2.1.3
在第一象限中找出三角函数值与之相等的角,并使用这一参考角。令表达式取负值,因为余弦在第三象限为负。
解题步骤 27.2.1.4
的准确值为
解题步骤 27.2.2
化简项。
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解题步骤 27.2.2.1
在公分母上合并分子。
解题步骤 27.2.2.2
中减去
解题步骤 27.2.2.3
约去 的公因数。
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解题步骤 27.2.2.3.1
中分解出因数
解题步骤 27.2.2.3.2
约去公因数。
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解题步骤 27.2.2.3.2.1
中分解出因数
解题步骤 27.2.2.3.2.2
约去公因数。
解题步骤 27.2.2.3.2.3
重写表达式。
解题步骤 27.2.2.3.2.4
除以
解题步骤 27.2.3
最终答案为
解题步骤 28
这些是 的局部极值。
是一个局部最大值
是一个局部最小值
解题步骤 29