Kalkulus Contoh

Tentukan Maksimum dan Minimum Lokal f(x)=-8e^(-8x)+5e^(-5x)
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 rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 1.2.2.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 1.2.2.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa adalah di mana =.
Langkah 1.2.2.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 1.2.3
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 1.2.4
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 1.2.5
Kalikan dengan .
Langkah 1.2.6
Pindahkan ke sebelah kiri .
Langkah 1.2.7
Kalikan 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 rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 1.3.2.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 1.3.2.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa adalah di mana =.
Langkah 1.3.2.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 1.3.3
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 1.3.4
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 1.3.5
Kalikan dengan .
Langkah 1.3.6
Pindahkan ke sebelah kiri .
Langkah 1.3.7
Kalikan dengan .
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 rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.2.2.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 2.2.2.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa adalah di mana =.
Langkah 2.2.2.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 2.2.3
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.2.4
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 2.2.5
Kalikan dengan .
Langkah 2.2.6
Pindahkan ke sebelah kiri .
Langkah 2.2.7
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 rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.3.2.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 2.3.2.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa adalah di mana =.
Langkah 2.3.2.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 2.3.3
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.3.4
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 2.3.5
Kalikan dengan .
Langkah 2.3.6
Pindahkan ke sebelah kiri .
Langkah 2.3.7
Kalikan dengan .
Langkah 2.4
Susun kembali suku-suku.
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 rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.2.2.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 4.1.2.2.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa adalah di mana =.
Langkah 4.1.2.2.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 4.1.2.3
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 4.1.2.4
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 4.1.2.5
Kalikan dengan .
Langkah 4.1.2.6
Pindahkan ke sebelah kiri .
Langkah 4.1.2.7
Kalikan 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 rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.3.2.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 4.1.3.2.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa adalah di mana =.
Langkah 4.1.3.2.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 4.1.3.3
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 4.1.3.4
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 4.1.3.5
Kalikan dengan .
Langkah 4.1.3.6
Pindahkan ke sebelah kiri .
Langkah 4.1.3.7
Kalikan dengan .
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
Pindahkan ke sisi kanan persamaan dengan menambahkannya ke kedua sisinya.
Langkah 5.3
Ambil logaritma alami dari kedua sisi persamaan untuk menghapus variabel dari eksponennya.
Langkah 5.4
Perluas sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.4.1
Tulis kembali sebagai .
Langkah 5.4.2
Perluas dengan memindahkan ke luar logaritma.
Langkah 5.4.3
Log alami dari adalah .
Langkah 5.4.4
Kalikan dengan .
Langkah 5.5
Perluas sisi kanannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.5.1
Tulis kembali sebagai .
Langkah 5.5.2
Perluas dengan memindahkan ke luar logaritma.
Langkah 5.5.3
Log alami dari adalah .
Langkah 5.5.4
Kalikan dengan .
Langkah 5.6
Pindahkan semua suku yang mengandung logaritma ke sisi kiri dari persamaan.
Langkah 5.7
Gunakan sifat hasil bagi dari logaritma, .
Langkah 5.8
Kurangi dengan .
Langkah 5.9
Karena ada di sisi kanan persamaan, tukar sisinya sehingga berada di sisi kiri persamaan.
Langkah 5.10
Bagi setiap suku pada dengan dan sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.10.1
Bagilah setiap suku di dengan .
Langkah 5.10.2
Sederhanakan sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.10.2.1
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.10.2.1.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 5.10.2.1.2
Bagilah dengan .
Langkah 6
Tentukan nilai saat turunannya tidak terdefinisi.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.1
Domain dari pernyataan adalah semua bilangan riil, kecuali di mana pernyataannya tidak terdefinisi. Dalam hal ini, tidak ada bilangan riil yang membuat pernyataannya tidak terdefinisi.
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
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.1
Tulis kembali sebagai .
Langkah 9.2
Sederhanakan dengan memindahkan ke dalam logaritma.
Langkah 9.3
Sederhanakan dengan memindahkan ke dalam logaritma.
Langkah 9.4
Eksponensial dan logaritma adalah fungsi balikan.
Langkah 9.5
Kalikan eksponen dalam .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.5.1
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 9.5.2
Gabungkan dan .
Langkah 9.5.3
Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.
Langkah 9.6
Mengubah tanda eksponen dengan menulis kembali bilangan pokok sebagai kebalikannya.
Langkah 9.7
Terapkan kaidah hasil kali ke .
Langkah 9.8
Sederhanakan penyebutnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.8.1
Tulis kembali sebagai .
Langkah 9.8.2
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 9.8.3
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.8.3.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 9.8.3.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 9.8.4
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 9.9
Kalikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.9.1
Gabungkan dan .
Langkah 9.9.2
Tulis kembali sebagai .
Langkah 9.9.3
Tulis kembali sebagai .
Langkah 9.9.4
Kalikan eksponen dalam .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.9.4.1
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 9.9.4.2
Kalikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.9.4.2.1
Gabungkan dan .
Langkah 9.9.4.2.2
Kalikan dengan .
Langkah 9.9.5
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 9.9.6
Untuk menuliskan sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan .
Langkah 9.9.7
Gabungkan dan .
Langkah 9.9.8
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 9.9.9
Sederhanakan pembilangnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.9.9.1
Kalikan dengan .
Langkah 9.9.9.2
Tambahkan dan .
Langkah 9.10
Tulis kembali sebagai .
Langkah 9.11
Sederhanakan dengan memindahkan ke dalam logaritma.
Langkah 9.12
Sederhanakan dengan memindahkan ke dalam logaritma.
Langkah 9.13
Eksponensial dan logaritma adalah fungsi balikan.
Langkah 9.14
Kalikan eksponen dalam .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.14.1
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 9.14.2
Gabungkan dan .
Langkah 9.14.3
Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.
Langkah 9.15
Mengubah tanda eksponen dengan menulis kembali bilangan pokok sebagai kebalikannya.
Langkah 9.16
Terapkan kaidah hasil kali ke .
Langkah 9.17
Sederhanakan penyebutnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.17.1
Tulis kembali sebagai .
Langkah 9.17.2
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 9.17.3
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.17.3.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 9.17.3.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 9.17.4
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 9.18
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.18.1
Faktorkan dari .
Langkah 9.18.2
Faktorkan dari .
Langkah 9.18.3
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 9.18.4
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 9.19
Tulis kembali sebagai .
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
Simplify to substitute in .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.1.1
Tulis kembali sebagai .
Langkah 11.1.2
Sederhanakan dengan memindahkan ke dalam logaritma.
Langkah 11.1.3
Terapkan kaidah hasil kali ke .
Langkah 11.1.4
Sederhanakan pembilangnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.1.4.1
Tulis kembali sebagai .
Langkah 11.1.4.2
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 11.1.4.3
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.1.4.3.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 11.1.4.3.2
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 11.1.4.4
Evaluasi eksponennya.
Langkah 11.2
Ganti variabel dengan pada pernyataan tersebut.
Langkah 11.3
Sederhanakan hasilnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.3.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.3.1.1
Sederhanakan dengan memindahkan ke dalam logaritma.
Langkah 11.3.1.2
Eksponensial dan logaritma adalah fungsi balikan.
Langkah 11.3.1.3
Mengubah tanda eksponen dengan menulis kembali bilangan pokok sebagai kebalikannya.
Langkah 11.3.1.4
Terapkan kaidah hasil kali ke .
Langkah 11.3.1.5
Kalikan eksponen dalam .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.3.1.5.1
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 11.3.1.5.2
Gabungkan dan .
Langkah 11.3.1.6
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 11.3.1.7
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.3.1.7.1
Faktorkan dari .
Langkah 11.3.1.7.2
Faktorkan dari .
Langkah 11.3.1.7.3
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 11.3.1.7.4
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 11.3.1.8
Tulis kembali sebagai .
Langkah 11.3.1.9
Sederhanakan dengan memindahkan ke dalam logaritma.
Langkah 11.3.1.10
Eksponensial dan logaritma adalah fungsi balikan.
Langkah 11.3.1.11
Mengubah tanda eksponen dengan menulis kembali bilangan pokok sebagai kebalikannya.
Langkah 11.3.1.12
Terapkan kaidah hasil kali ke .
Langkah 11.3.1.13
Kalikan eksponen dalam .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.3.1.13.1
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 11.3.1.13.2
Gabungkan dan .
Langkah 11.3.1.14
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 11.3.1.15
Kalikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.3.1.15.1
Gabungkan dan .
Langkah 11.3.1.15.2
Tulis kembali sebagai .
Langkah 11.3.1.15.3
Kalikan eksponen dalam .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.3.1.15.3.1
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 11.3.1.15.3.2
Kalikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.3.1.15.3.2.1
Gabungkan dan .
Langkah 11.3.1.15.3.2.2
Kalikan dengan .
Langkah 11.3.1.15.4
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 11.3.1.15.5
Tuliskan sebagai pecahan dengan penyebut persekutuan.
Langkah 11.3.1.15.6
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 11.3.1.15.7
Tambahkan dan .
Langkah 11.3.2
Jawaban akhirnya adalah .
Langkah 12
Ini adalah ekstrem lokal untuk .
adalah maksimum lokal
Langkah 13