Kalkulus Contoh

Tentukan Maksimum dan Minimum Lokal f(x)=2x^(5/2)-x^2
Langkah 1
Tentukan turunan pertama dari fungsi.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 1.1
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari terhadap adalah .
Langkah 1.2
Evaluasi .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 1.2.1
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 1.2.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 1.2.3
Untuk menuliskan sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan .
Langkah 1.2.4
Gabungkan dan .
Langkah 1.2.5
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 1.2.6
Sederhanakan pembilangnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 1.2.6.1
Kalikan dengan .
Langkah 1.2.6.2
Kurangi dengan .
Langkah 1.2.7
Gabungkan dan .
Langkah 1.2.8
Gabungkan dan .
Langkah 1.2.9
Kalikan dengan .
Langkah 1.2.10
Faktorkan dari .
Langkah 1.2.11
Batalkan faktor persekutuan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 1.2.11.1
Faktorkan dari .
Langkah 1.2.11.2
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 1.2.11.3
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 1.2.11.4
Bagilah dengan .
Langkah 1.3
Evaluasi .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 1.3.1
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 1.3.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 1.3.3
Kalikan dengan .
Langkah 1.4
Susun kembali suku-suku.
Langkah 2
Tentukan turunan kedua dari fungsi.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.2
Evaluasi .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.2.1
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.2.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 2.2.3
Kalikan dengan .
Langkah 2.3
Evaluasi .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.3.1
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.3.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 2.3.3
Untuk menuliskan sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan .
Langkah 2.3.4
Gabungkan dan .
Langkah 2.3.5
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 2.3.6
Sederhanakan pembilangnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.3.6.1
Kalikan dengan .
Langkah 2.3.6.2
Kurangi dengan .
Langkah 2.3.7
Gabungkan dan .
Langkah 2.3.8
Gabungkan dan .
Langkah 2.3.9
Kalikan dengan .
Langkah 3
Untuk menentukan nilai maksimum dan minimum lokal dari fungsi, atur turunannya agar sama dengan , lalu selesaikan.
Langkah 4
Tentukan turunan pertamanya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1
Tentukan turunan pertamanya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.1
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari terhadap adalah .
Langkah 4.1.2
Evaluasi .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.2.1
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 4.1.2.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 4.1.2.3
Untuk menuliskan sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan .
Langkah 4.1.2.4
Gabungkan dan .
Langkah 4.1.2.5
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 4.1.2.6
Sederhanakan pembilangnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.2.6.1
Kalikan dengan .
Langkah 4.1.2.6.2
Kurangi dengan .
Langkah 4.1.2.7
Gabungkan dan .
Langkah 4.1.2.8
Gabungkan dan .
Langkah 4.1.2.9
Kalikan dengan .
Langkah 4.1.2.10
Faktorkan dari .
Langkah 4.1.2.11
Batalkan faktor persekutuan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.2.11.1
Faktorkan dari .
Langkah 4.1.2.11.2
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 4.1.2.11.3
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 4.1.2.11.4
Bagilah dengan .
Langkah 4.1.3
Evaluasi .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.3.1
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 4.1.3.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 4.1.3.3
Kalikan dengan .
Langkah 4.1.4
Susun kembali suku-suku.
Langkah 4.2
Turunan pertama dari terhadap adalah .
Langkah 5
Buat turunan pertamanya agar sama dengan dan selesaikan persamaan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1
Buat turunan pertamanya agar sama dengan .
Langkah 5.2
Faktorkan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.2.1
Faktorkan dari .
Langkah 5.2.2
Faktorkan dari .
Langkah 5.2.3
Faktorkan dari .
Langkah 5.3
Jika faktor individu di sisi kiri persamaan sama dengan , seluruh pernyataan akan menjadi sama dengan .
Langkah 5.4
Atur sama dengan .
Langkah 5.5
Atur agar sama dengan dan selesaikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.5.1
Atur sama dengan .
Langkah 5.5.2
Selesaikan untuk .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.5.2.1
Kurangkan dari kedua sisi persamaan tersebut.
Langkah 5.5.2.2
Pangkatkan setiap sisi persamaan dengan pangkat untuk menghilangkan eksponen pecahan di sisi kiri.
Langkah 5.5.2.3
Sederhanakan bentuk eksponen.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.5.2.3.1
Sederhanakan sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.5.2.3.1.1
Sederhanakan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.5.2.3.1.1.1
Terapkan kaidah hasil kali ke .
Langkah 5.5.2.3.1.1.2
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 5.5.2.3.1.1.3
Kalikan eksponen dalam .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.5.2.3.1.1.3.1
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 5.5.2.3.1.1.3.2
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.5.2.3.1.1.3.2.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 5.5.2.3.1.1.3.2.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 5.5.2.3.1.1.4
Sederhanakan.
Langkah 5.5.2.3.2
Sederhanakan sisi kanannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.5.2.3.2.1
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 5.5.2.4
Bagi setiap suku pada dengan dan sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.5.2.4.1
Bagilah setiap suku di dengan .
Langkah 5.5.2.4.2
Sederhanakan sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.5.2.4.2.1
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.5.2.4.2.1.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 5.5.2.4.2.1.2
Bagilah dengan .
Langkah 5.6
Penyelesaian akhirnya adalah semua nilai yang membuat benar.
Langkah 6
Tentukan nilai saat turunannya tidak terdefinisi.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.1
Gunakan rumus untuk menulis kembali eksponensiasi ke dalam bentuk akar.
Langkah 6.2
Atur bilangan di bawah akar dalam agar lebih kecil dari untuk menentukan di mana pernyataannya tidak terdefinisi.
Langkah 6.3
Selesaikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.3.1
Ambil akar yang ditentukan dari kedua sisi pertidaksamaan untuk menghilangkan eksponen di sisi kiri.
Langkah 6.3.2
Sederhanakan persamaannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.3.2.1
Sederhanakan sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.3.2.1.1
Mengeluarkan suku-suku dari bawah akar.
Langkah 6.3.2.2
Sederhanakan sisi kanannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.3.2.2.1
Sederhanakan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.3.2.2.1.1
Tulis kembali sebagai .
Langkah 6.3.2.2.1.2
Mengeluarkan suku-suku dari bawah akar.
Langkah 6.4
Persamaan tidak terdefinisi di mana penyebutnya sama dengan , argumen dari akar kuadratnya lebih kecil dari , atau argumen dari logaritmanya lebih kecil dari atau sama dengan .
Langkah 7
Titik kritis untuk dievaluasi.
Langkah 8
Evaluasi turunan kedua pada . Jika turunan keduanya positif, maka minimum lokal. Jika negatif, maka maksimum lokal.
Langkah 9
Evaluasi turunan keduanya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.1.1
Sederhanakan pembilangnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.1.1.1
Tulis kembali sebagai .
Langkah 9.1.1.2
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 9.1.1.3
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.1.1.3.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 9.1.1.3.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 9.1.1.4
Evaluasi eksponennya.
Langkah 9.1.2
Kalikan dengan .
Langkah 9.1.3
Bagilah dengan .
Langkah 9.2
Tambahkan dan .
Langkah 10
adalah maksimum lokal karena nilai dari turunan keduanya negatif. Ini disebut sebagai uji turunan kedua.
adalah maksimum lokal
Langkah 11
Tentukan nilai y ketika .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.1
Ganti variabel dengan pada pernyataan tersebut.
Langkah 11.2
Sederhanakan hasilnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.2.1.1
Tulis kembali sebagai .
Langkah 11.2.1.2
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 11.2.1.3
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.2.1.3.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 11.2.1.3.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 11.2.1.4
Menaikkan ke sebarang pangkat positif menghasilkan .
Langkah 11.2.1.5
Kalikan dengan .
Langkah 11.2.1.6
Menaikkan ke sebarang pangkat positif menghasilkan .
Langkah 11.2.1.7
Kalikan dengan .
Langkah 11.2.2
Tambahkan dan .
Langkah 11.2.3
Jawaban akhirnya adalah .
Langkah 12
Evaluasi turunan kedua pada . Jika turunan keduanya positif, maka minimum lokal. Jika negatif, maka maksimum lokal.
Langkah 13
Evaluasi turunan keduanya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 13.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 13.1.1
Sederhanakan pembilangnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 13.1.1.1
Terapkan kaidah hasil kali ke .
Langkah 13.1.1.2
Sederhanakan pembilangnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 13.1.1.2.1
Tulis kembali sebagai .
Langkah 13.1.1.2.2
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 13.1.1.2.3
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 13.1.1.2.3.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 13.1.1.2.3.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 13.1.1.2.4
Evaluasi eksponennya.
Langkah 13.1.1.3
Sederhanakan penyebutnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 13.1.1.3.1
Tulis kembali sebagai .
Langkah 13.1.1.3.2
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 13.1.1.3.3
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 13.1.1.3.3.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 13.1.1.3.3.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 13.1.1.3.4
Evaluasi eksponennya.
Langkah 13.1.2
Gabungkan dan .
Langkah 13.1.3
Kalikan dengan .
Langkah 13.1.4
Bagilah dengan .
Langkah 13.1.5
Bagilah dengan .
Langkah 13.2
Tambahkan dan .
Langkah 14
adalah minimum lokal karena nilai dari turunan keduanya positif. Ini disebut sebagai uji turunan kedua.
adalah minimum lokal
Langkah 15
Tentukan nilai y ketika .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 15.1
Ganti variabel dengan pada pernyataan tersebut.
Langkah 15.2
Sederhanakan hasilnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 15.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 15.2.1.1
Terapkan kaidah hasil kali ke .
Langkah 15.2.1.2
Sederhanakan pembilangnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 15.2.1.2.1
Tulis kembali sebagai .
Langkah 15.2.1.2.2
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 15.2.1.2.3
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 15.2.1.2.3.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 15.2.1.2.3.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 15.2.1.2.4
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 15.2.1.3
Sederhanakan penyebutnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 15.2.1.3.1
Tulis kembali sebagai .
Langkah 15.2.1.3.2
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 15.2.1.3.3
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 15.2.1.3.3.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 15.2.1.3.3.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 15.2.1.3.4
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 15.2.1.4
Kalikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 15.2.1.4.1
Gabungkan dan .
Langkah 15.2.1.4.2
Kalikan dengan .
Langkah 15.2.1.5
Terapkan kaidah hasil kali ke .
Langkah 15.2.1.6
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 15.2.1.7
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 15.2.2
Untuk menuliskan sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan .
Langkah 15.2.3
Tulis setiap pernyataan menggunakan penyebut umum dari , dengan mengalikan masing-masing pembilang dan penyebut dengan faktor dari yang sesuai.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 15.2.3.1
Kalikan dengan .
Langkah 15.2.3.2
Kalikan dengan .
Langkah 15.2.4
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 15.2.5
Sederhanakan pembilangnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 15.2.5.1
Kalikan dengan .
Langkah 15.2.5.2
Kurangi dengan .
Langkah 15.2.6
Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.
Langkah 15.2.7
Jawaban akhirnya adalah .
Langkah 16
Ini adalah ekstrem lokal untuk .
adalah maksimum lokal
adalah minimum lokal
Langkah 17