Kalkulus Contoh

Tentukan Maksimum dan Minimum Lokal f(x)=xe^(kx)
Langkah 1
Tentukan turunan pertama dari fungsi.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 1.1
Diferensialkan menggunakan Kaidah Hasil Kali yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Langkah 1.2
Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 1.2.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 1.2.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa adalah di mana =.
Langkah 1.2.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 1.3
Diferensialkan.
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 1.3.4
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 1.3.5
Kalikan dengan .
Langkah 1.4
Sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 1.4.1
Susun kembali suku-suku.
Langkah 1.4.2
Susun kembali faktor-faktor dalam .
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 Hasil Kali yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Langkah 2.2.3
Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.2.3.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 2.2.3.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa adalah di mana =.
Langkah 2.2.3.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 2.2.4
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.2.5
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 2.2.6
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 2.2.7
Kalikan dengan .
Langkah 2.2.8
Kalikan dengan .
Langkah 2.3
Evaluasi .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.3.1
Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.3.1.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 2.3.1.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa adalah di mana =.
Langkah 2.3.1.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 2.3.2
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.3.3
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 2.3.4
Kalikan dengan .
Langkah 2.4
Sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.1
Terapkan sifat distributif.
Langkah 2.4.2
Gabungkan suku-sukunya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.2.1
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 2.4.2.2
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 2.4.2.3
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 2.4.2.4
Tambahkan dan .
Langkah 2.4.2.5
Tambahkan dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.2.5.1
Susun kembali dan .
Langkah 2.4.2.5.2
Tambahkan dan .
Langkah 2.4.3
Susun kembali suku-suku.
Langkah 2.4.4
Susun kembali faktor-faktor dalam .
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
Diferensialkan menggunakan Kaidah Hasil Kali yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Langkah 4.1.2
Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.2.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 4.1.2.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Eksponensial yang menyatakan bahwa adalah di mana =.
Langkah 4.1.2.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 4.1.3
Diferensialkan.
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 4.1.3.4
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 4.1.3.5
Kalikan dengan .
Langkah 4.1.4
Sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1.4.1
Susun kembali suku-suku.
Langkah 4.1.4.2
Susun kembali faktor-faktor dalam .
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
Kalikan dengan .
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 agar sama dengan dan selesaikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.4.1
Atur sama dengan .
Langkah 5.4.2
Selesaikan untuk .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.4.2.1
Ambil logaritma alami dari kedua sisi persamaan untuk menghapus variabel dari eksponennya.
Langkah 5.4.2.2
Perluas sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.4.2.2.1
Perluas dengan memindahkan ke luar logaritma.
Langkah 5.4.2.2.2
Log alami dari adalah .
Langkah 5.4.2.2.3
Kalikan dengan .
Langkah 5.4.2.3
Sederhanakan sisi kanannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.4.2.3.1
Persamaan tersebut tidak dapat diselesaikan karena tidak terdefinisi.
Langkah 5.4.2.4
Bagi setiap suku pada dengan dan sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.4.2.4.1
Bagilah setiap suku di dengan .
Langkah 5.4.2.4.2
Sederhanakan sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.4.2.4.2.1
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.4.2.4.2.1.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 5.4.2.4.2.1.2
Bagilah 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
Bagi setiap suku pada dengan dan sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.5.2.2.1
Bagilah setiap suku di dengan .
Langkah 5.5.2.2.2
Sederhanakan sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.5.2.2.2.1
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.5.2.2.2.1.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 5.5.2.2.2.1.2
Bagilah dengan .
Langkah 5.5.2.2.3
Sederhanakan sisi kanannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.5.2.2.3.1
Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.
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
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
Evaluasi turunan keduanya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.1.1
Tulis kembali menggunakan sifat komutatif dari perkalian.
Langkah 9.1.2
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.1.2.1
Faktorkan dari .
Langkah 9.1.2.2
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 9.1.2.3
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 9.1.3
Tulis kembali menggunakan sifat komutatif dari perkalian.
Langkah 9.1.4
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.1.4.1
Faktorkan dari .
Langkah 9.1.4.2
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 9.1.4.3
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 9.1.5
Tulis kembali pernyataannya menggunakan aturan eksponen negatif .
Langkah 9.1.6
Gabungkan dan .
Langkah 9.1.7
Tulis kembali menggunakan sifat komutatif dari perkalian.
Langkah 9.1.8
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.1.8.1
Faktorkan dari .
Langkah 9.1.8.2
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 9.1.8.3
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 9.1.9
Tulis kembali pernyataannya menggunakan aturan eksponen negatif .
Langkah 9.1.10
Kalikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.1.10.1
Gabungkan dan .
Langkah 9.1.10.2
Gabungkan dan .
Langkah 9.1.11
Pindahkan ke sebelah kiri .
Langkah 9.2
Sederhanakan suku-suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 9.2.1
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 9.2.2
Tambahkan dan .
Langkah 10
Karena setidaknya ada satu titik di atau turunan kedua yang tidak terdefinisikan, lakukan uji turunan pertama.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 10.1
Bagi menjadi interval terpisah di sekitar nilai yang membuat turunan pertamanya atau tidak terdefinisi.
Langkah 10.2
Substitusikan bilangan apa pun, seperti , dari interval dalam turunan pertama untuk memeriksa apakah hasilnya negatif atau positif.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 10.2.1
Ganti variabel dengan pada pernyataan tersebut.
Langkah 10.2.2
Sederhanakan hasilnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 10.2.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 10.2.2.1.1
Kalikan dengan .
Langkah 10.2.2.1.2
Kalikan dengan .
Langkah 10.2.2.1.3
Apa pun yang dinaikkan ke adalah .
Langkah 10.2.2.1.4
Kalikan dengan .
Langkah 10.2.2.1.5
Kalikan dengan .
Langkah 10.2.2.1.6
Apa pun yang dinaikkan ke adalah .
Langkah 10.2.2.2
Tambahkan dan .
Langkah 10.2.2.3
Jawaban akhirnya adalah .
Langkah 10.3
Tidak ada maksimum atau minimum lokal yang ditemukan untuk .
Tidak ada maksimum atau minimum lokal
Tidak ada maksimum atau minimum lokal
Langkah 11