Kalkulus Contoh

Tentukan Maksimum dan Minimum Lokal y=1/(1+x^2)
Langkah 1
Tulis sebagai fungsi.
Langkah 2
Tentukan turunan pertama dari fungsi.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1
Tulis kembali sebagai .
Langkah 2.2
Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.2.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 2.2.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 2.2.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 2.3
Diferensialkan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.3.1
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari terhadap (Variabel1) adalah .
Langkah 2.3.2
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.3.3
Tambahkan dan .
Langkah 2.3.4
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 2.3.5
Kalikan dengan .
Langkah 2.4
Sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.1
Tulis kembali pernyataannya menggunakan aturan eksponen negatif .
Langkah 2.4.2
Gabungkan suku-sukunya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.4.2.1
Gabungkan dan .
Langkah 2.4.2.2
Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.
Langkah 2.4.2.3
Gabungkan dan .
Langkah 2.4.2.4
Pindahkan ke sebelah kiri .
Langkah 3
Tentukan turunan kedua dari fungsi.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 3.1
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 3.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Hasil Bagi yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Langkah 3.3
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 3.3.1
Kalikan eksponen dalam .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 3.3.1.1
Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, .
Langkah 3.3.1.2
Kalikan dengan .
Langkah 3.3.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 3.3.3
Kalikan dengan .
Langkah 3.4
Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 3.4.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 3.4.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 3.4.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 3.5
Sederhanakan dengan memfaktorkan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 3.5.1
Kalikan dengan .
Langkah 3.5.2
Faktorkan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 3.5.2.1
Faktorkan dari .
Langkah 3.5.2.2
Faktorkan dari .
Langkah 3.5.2.3
Faktorkan dari .
Langkah 3.6
Batalkan faktor persekutuan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 3.6.1
Faktorkan dari .
Langkah 3.6.2
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 3.6.3
Tulis kembali pernyataannya.
Langkah 3.7
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari terhadap (Variabel1) adalah .
Langkah 3.8
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 3.9
Tambahkan dan .
Langkah 3.10
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 3.11
Kalikan dengan .
Langkah 3.12
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 3.13
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 3.14
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 3.15
Tambahkan dan .
Langkah 3.16
Kurangi dengan .
Langkah 3.17
Gabungkan dan .
Langkah 3.18
Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.
Langkah 3.19
Sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 3.19.1
Terapkan sifat distributif.
Langkah 3.19.2
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 3.19.2.1
Kalikan dengan .
Langkah 3.19.2.2
Kalikan dengan .
Langkah 3.19.3
Faktorkan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 3.19.3.1
Faktorkan dari .
Langkah 3.19.3.2
Faktorkan dari .
Langkah 3.19.3.3
Faktorkan dari .
Langkah 4
Untuk menentukan nilai maksimum dan minimum lokal dari fungsi, atur turunannya agar sama dengan , lalu selesaikan.
Langkah 5
Tentukan turunan pertamanya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1
Tentukan turunan pertamanya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.1
Tulis kembali sebagai .
Langkah 5.1.2
Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.2.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 5.1.2.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 5.1.2.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 5.1.3
Diferensialkan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.3.1
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari terhadap (Variabel1) adalah .
Langkah 5.1.3.2
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 5.1.3.3
Tambahkan dan .
Langkah 5.1.3.4
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 5.1.3.5
Kalikan dengan .
Langkah 5.1.4
Sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.4.1
Tulis kembali pernyataannya menggunakan aturan eksponen negatif .
Langkah 5.1.4.2
Gabungkan suku-sukunya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1.4.2.1
Gabungkan dan .
Langkah 5.1.4.2.2
Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.
Langkah 5.1.4.2.3
Gabungkan dan .
Langkah 5.1.4.2.4
Pindahkan ke sebelah kiri .
Langkah 5.2
Turunan pertama dari terhadap adalah .
Langkah 6
Buat turunan pertamanya agar sama dengan dan selesaikan persamaan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.1
Buat turunan pertamanya agar sama dengan .
Langkah 6.2
Atur agar pembilangnya sama dengan nol.
Langkah 6.3
Bagi setiap suku pada dengan dan sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.3.1
Bagilah setiap suku di dengan .
Langkah 6.3.2
Sederhanakan sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.3.2.1
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.3.2.1.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 6.3.2.1.2
Bagilah dengan .
Langkah 6.3.3
Sederhanakan sisi kanannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.3.3.1
Bagilah dengan .
Langkah 7
Tentukan nilai saat turunannya tidak terdefinisi.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.1
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 8
Titik kritis untuk dievaluasi.
Langkah 9
Evaluasi turunan kedua pada . Jika turunan keduanya positif, maka minimum lokal. Jika negatif, maka maksimum lokal.
Langkah 10
Evaluasi turunan keduanya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 10.1
Sederhanakan pembilangnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 10.1.1
Menaikkan ke sebarang pangkat positif menghasilkan .
Langkah 10.1.2
Kalikan dengan .
Langkah 10.1.3
Tambahkan dan .
Langkah 10.2
Sederhanakan penyebutnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 10.2.1
Menaikkan ke sebarang pangkat positif menghasilkan .
Langkah 10.2.2
Tambahkan dan .
Langkah 10.2.3
Satu dipangkat berapa pun sama dengan satu.
Langkah 10.3
Sederhanakan pernyataannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 10.3.1
Kalikan dengan .
Langkah 10.3.2
Bagilah dengan .
Langkah 10.3.3
Kalikan dengan .
Langkah 11
adalah maksimum lokal karena nilai dari turunan keduanya negatif. Ini disebut sebagai uji turunan kedua.
adalah maksimum lokal
Langkah 12
Tentukan nilai y ketika .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 12.1
Ganti variabel dengan pada pernyataan tersebut.
Langkah 12.2
Sederhanakan hasilnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 12.2.1
Sederhanakan penyebutnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 12.2.1.1
Menaikkan ke sebarang pangkat positif menghasilkan .
Langkah 12.2.1.2
Tambahkan dan .
Langkah 12.2.2
Bagilah dengan .
Langkah 12.2.3
Jawaban akhirnya adalah .
Langkah 13
Ini adalah ekstrem lokal untuk .
adalah maksimum lokal
Langkah 14