Kalkulus Contoh

Tentukan Maksimum dan Minimum Lokal f(x)=sin(x)*cos(x)^3
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 Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 1.2.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 1.3
Pindahkan ke sebelah kiri .
Langkah 1.4
Turunan dari terhadap adalah .
Langkah 1.5
Kalikan dengan .
Langkah 1.6
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 1.7
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 1.8
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 1.9
Tambahkan dan .
Langkah 1.10
Turunan dari terhadap adalah .
Langkah 1.11
Kalikan dengan dengan menambahkan eksponennya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 1.11.1
Kalikan dengan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 1.11.1.1
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 1.11.1.2
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 1.11.2
Tambahkan dan .
Langkah 1.12
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 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 Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 2.2.3.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 2.2.4
Turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.2.5
Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.2.5.1
Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur sebagai .
Langkah 2.2.5.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 2.2.5.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 2.2.6
Turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.2.7
Kalikan dengan dengan menambahkan eksponennya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.2.7.1
Pindahkan .
Langkah 2.2.7.2
Kalikan dengan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.2.7.2.1
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 2.2.7.2.2
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 2.2.7.3
Tambahkan dan .
Langkah 2.2.8
Pindahkan ke sebelah kiri .
Langkah 2.2.9
Kalikan dengan .
Langkah 2.2.10
Kalikan dengan dengan menambahkan eksponennya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.2.10.1
Pindahkan .
Langkah 2.2.10.2
Kalikan dengan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.2.10.2.1
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 2.2.10.2.2
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 2.2.10.3
Tambahkan dan .
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 Pangkat yang menyatakan bahwa adalah di mana .
Langkah 2.3.1.3
Ganti semua kemunculan dengan .
Langkah 2.3.2
Turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.3.3
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
Kalikan dengan .
Langkah 2.4.2.2
Kalikan dengan .
Langkah 2.4.2.3
Kurangi dengan .
Langkah 3
Untuk menentukan nilai maksimum dan minimum lokal dari fungsi, atur turunannya agar sama dengan , lalu selesaikan.
Langkah 4
Faktorkan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 4.1
Faktorkan dari .
Langkah 4.2
Faktorkan dari .
Langkah 4.3
Faktorkan dari .
Langkah 5
Jika faktor individu di sisi kiri persamaan sama dengan , seluruh pernyataan akan menjadi sama dengan .
Langkah 6
Atur agar sama dengan dan selesaikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.1
Atur sama dengan .
Langkah 6.2
Selesaikan untuk .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.1
Ambil akar yang ditentukan dari kedua sisi persamaan untuk menghilangkan eksponen di sisi kiri.
Langkah 6.2.2
Sederhanakan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.2.1
Tulis kembali sebagai .
Langkah 6.2.2.2
Mengeluarkan suku-suku dari bawah akar, dengan asumsi bahwa bilangan riil positif.
Langkah 6.2.2.3
Tambah atau kurang adalah .
Langkah 6.2.3
Ambil kosinus balikan dari kedua sisi persamaan untuk mendapatkan dari dalam kosinus.
Langkah 6.2.4
Sederhanakan sisi kanannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.4.1
Nilai eksak dari adalah .
Langkah 6.2.5
Fungsi kosinus positif pada kuadran pertama dan keempat. Untuk menghitung penyelesaian kedua, kurangi sudut acuan dari untuk menemukan penyelesaian pada kuadran keempat.
Langkah 6.2.6
Sederhanakan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.6.1
Untuk menuliskan sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan .
Langkah 6.2.6.2
Gabungkan pecahan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.6.2.1
Gabungkan dan .
Langkah 6.2.6.2.2
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 6.2.6.3
Sederhanakan pembilangnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 6.2.6.3.1
Kalikan dengan .
Langkah 6.2.6.3.2
Kurangi dengan .
Langkah 6.2.7
Penyelesaian untuk persamaan .
Langkah 7
Atur agar sama dengan dan selesaikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.1
Atur sama dengan .
Langkah 7.2
Selesaikan untuk .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.1
Ganti dengan berdasarkan identitas .
Langkah 7.2.2
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.2.1
Terapkan sifat distributif.
Langkah 7.2.2.2
Kalikan dengan .
Langkah 7.2.2.3
Kalikan dengan .
Langkah 7.2.3
Tambahkan dan .
Langkah 7.2.4
Susun ulang polinomial tersebut.
Langkah 7.2.5
Tambahkan ke kedua sisi persamaan.
Langkah 7.2.6
Bagi setiap suku pada dengan dan sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.6.1
Bagilah setiap suku di dengan .
Langkah 7.2.6.2
Sederhanakan sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.6.2.1
Batalkan faktor persekutuan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.6.2.1.1
Batalkan faktor persekutuan.
Langkah 7.2.6.2.1.2
Bagilah dengan .
Langkah 7.2.7
Ambil akar yang ditentukan dari kedua sisi persamaan untuk menghilangkan eksponen di sisi kiri.
Langkah 7.2.8
Sederhanakan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.8.1
Tulis kembali sebagai .
Langkah 7.2.8.2
Sederhanakan penyebutnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.8.2.1
Tulis kembali sebagai .
Langkah 7.2.8.2.2
Mengeluarkan suku-suku dari bawah akar, dengan asumsi bahwa bilangan riil positif.
Langkah 7.2.9
Penyelesaian lengkap adalah hasil dari bagian positif dan negatif dari penyelesaian tersebut.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.9.1
Pertama, gunakan nilai positif dari untuk menemukan penyelesaian pertama.
Langkah 7.2.9.2
Selanjutnya, gunakan nilai negatif dari untuk menemukan penyelesaian kedua.
Langkah 7.2.9.3
Penyelesaian lengkap adalah hasil dari bagian positif dan negatif dari penyelesaian tersebut.
Langkah 7.2.10
Tulis setiap penyelesaian untuk menyelesaikan .
Langkah 7.2.11
Selesaikan dalam .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.11.1
Ambil kosinus balikan dari kedua sisi persamaan untuk mendapatkan dari dalam kosinus.
Langkah 7.2.11.2
Sederhanakan sisi kanannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.11.2.1
Nilai eksak dari adalah .
Langkah 7.2.11.3
Fungsi kosinus positif pada kuadran pertama dan keempat. Untuk menghitung penyelesaian kedua, kurangi sudut acuan dari untuk menemukan penyelesaian pada kuadran keempat.
Langkah 7.2.11.4
Sederhanakan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.11.4.1
Untuk menuliskan sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan .
Langkah 7.2.11.4.2
Gabungkan pecahan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.11.4.2.1
Gabungkan dan .
Langkah 7.2.11.4.2.2
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 7.2.11.4.3
Sederhanakan pembilangnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.11.4.3.1
Kalikan dengan .
Langkah 7.2.11.4.3.2
Kurangi dengan .
Langkah 7.2.11.5
Penyelesaian untuk persamaan .
Langkah 7.2.12
Selesaikan dalam .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.12.1
Ambil kosinus balikan dari kedua sisi persamaan untuk mendapatkan dari dalam kosinus.
Langkah 7.2.12.2
Sederhanakan sisi kanannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.12.2.1
Nilai eksak dari adalah .
Langkah 7.2.12.3
Fungsi kosinus negatif di kuadran kedua dan ketiga. Untuk menghitung penyelesaian kedua, kurangi sudut acuan dari untuk menghitung penyelesaian di kuadran ketiga.
Langkah 7.2.12.4
Sederhanakan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.12.4.1
Untuk menuliskan sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan .
Langkah 7.2.12.4.2
Gabungkan pecahan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.12.4.2.1
Gabungkan dan .
Langkah 7.2.12.4.2.2
Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.
Langkah 7.2.12.4.3
Sederhanakan pembilangnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.12.4.3.1
Kalikan dengan .
Langkah 7.2.12.4.3.2
Kurangi dengan .
Langkah 7.2.12.5
Penyelesaian untuk persamaan .
Langkah 7.2.13
Sebutkan semua penyelesaiannya.
Langkah 8
Penyelesaian akhirnya adalah semua nilai yang membuat benar.
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 setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 10.1.1
Nilai eksak dari adalah .
Langkah 10.1.2
Menaikkan ke sebarang pangkat positif menghasilkan .
Langkah 10.1.3
Kalikan dengan .
Langkah 10.1.4
Nilai eksak dari adalah .
Langkah 10.1.5
Kalikan dengan .
Langkah 10.1.6
Nilai eksak dari adalah .
Langkah 10.1.7
Satu dipangkat berapa pun sama dengan satu.
Langkah 10.1.8
Kalikan dengan .
Langkah 10.1.9
Nilai eksak dari adalah .
Langkah 10.1.10
Kalikan dengan .
Langkah 10.2
Tambahkan dan .
Langkah 11
Karena setidaknya ada satu titik di atau turunan kedua yang tidak terdefinisikan, lakukan uji turunan pertama.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.1
Bagi menjadi interval terpisah di sekitar nilai yang membuat turunan pertamanya atau tidak terdefinisi.
Langkah 11.2
Substitusikan bilangan apa pun, seperti , dari interval dalam turunan pertama untuk memeriksa apakah hasilnya negatif atau positif.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.2.1
Ganti variabel dengan pada pernyataan tersebut.
Langkah 11.2.2
Sederhanakan hasilnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.2.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.2.2.1.1
Nilai eksak dari adalah .
Langkah 11.2.2.1.2
Satu dipangkat berapa pun sama dengan satu.
Langkah 11.2.2.1.3
Kalikan dengan .
Langkah 11.2.2.1.4
Nilai eksak dari adalah .
Langkah 11.2.2.1.5
Menaikkan ke sebarang pangkat positif menghasilkan .
Langkah 11.2.2.1.6
Kalikan dengan .
Langkah 11.2.2.1.7
Nilai eksak dari adalah .
Langkah 11.2.2.1.8
Satu dipangkat berapa pun sama dengan satu.
Langkah 11.2.2.2
Tambahkan dan .
Langkah 11.2.2.3
Jawaban akhirnya adalah .
Langkah 11.3
Substitusikan bilangan apa pun, seperti , dari interval dalam turunan pertama untuk memeriksa apakah hasilnya negatif atau positif.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.3.1
Ganti variabel dengan pada pernyataan tersebut.
Langkah 11.3.2
Sederhanakan hasilnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.3.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.3.2.1.1
Evaluasi .
Langkah 11.3.2.1.2
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 11.3.2.1.3
Kalikan dengan .
Langkah 11.3.2.1.4
Evaluasi .
Langkah 11.3.2.1.5
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 11.3.2.1.6
Kalikan dengan .
Langkah 11.3.2.1.7
Evaluasi .
Langkah 11.3.2.1.8
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 11.3.2.2
Tambahkan dan .
Langkah 11.3.2.3
Jawaban akhirnya adalah .
Langkah 11.4
Substitusikan bilangan apa pun, seperti , dari interval dalam turunan pertama untuk memeriksa apakah hasilnya negatif atau positif.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.4.1
Ganti variabel dengan pada pernyataan tersebut.
Langkah 11.4.2
Sederhanakan hasilnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.4.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.4.2.1.1
Evaluasi .
Langkah 11.4.2.1.2
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 11.4.2.1.3
Kalikan dengan .
Langkah 11.4.2.1.4
Evaluasi .
Langkah 11.4.2.1.5
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 11.4.2.1.6
Kalikan dengan .
Langkah 11.4.2.1.7
Evaluasi .
Langkah 11.4.2.1.8
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 11.4.2.2
Tambahkan dan .
Langkah 11.4.2.3
Jawaban akhirnya adalah .
Langkah 11.5
Substitusikan bilangan apa pun, seperti , dari interval dalam turunan pertama untuk memeriksa apakah hasilnya negatif atau positif.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.5.1
Ganti variabel dengan pada pernyataan tersebut.
Langkah 11.5.2
Sederhanakan hasilnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.5.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.5.2.1.1
Evaluasi .
Langkah 11.5.2.1.2
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 11.5.2.1.3
Kalikan dengan .
Langkah 11.5.2.1.4
Evaluasi .
Langkah 11.5.2.1.5
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 11.5.2.1.6
Kalikan dengan .
Langkah 11.5.2.1.7
Evaluasi .
Langkah 11.5.2.1.8
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 11.5.2.2
Tambahkan dan .
Langkah 11.5.2.3
Jawaban akhirnya adalah .
Langkah 11.6
Substitusikan bilangan apa pun, seperti , dari interval dalam turunan pertama untuk memeriksa apakah hasilnya negatif atau positif.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.6.1
Ganti variabel dengan pada pernyataan tersebut.
Langkah 11.6.2
Sederhanakan hasilnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.6.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.6.2.1.1
Evaluasi .
Langkah 11.6.2.1.2
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 11.6.2.1.3
Kalikan dengan .
Langkah 11.6.2.1.4
Evaluasi .
Langkah 11.6.2.1.5
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 11.6.2.1.6
Kalikan dengan .
Langkah 11.6.2.1.7
Evaluasi .
Langkah 11.6.2.1.8
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 11.6.2.2
Tambahkan dan .
Langkah 11.6.2.3
Jawaban akhirnya adalah .
Langkah 11.7
Substitusikan bilangan apa pun, seperti , dari interval dalam turunan pertama untuk memeriksa apakah hasilnya negatif atau positif.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.7.1
Ganti variabel dengan pada pernyataan tersebut.
Langkah 11.7.2
Sederhanakan hasilnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.7.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.7.2.1.1
Evaluasi .
Langkah 11.7.2.1.2
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 11.7.2.1.3
Kalikan dengan .
Langkah 11.7.2.1.4
Evaluasi .
Langkah 11.7.2.1.5
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 11.7.2.1.6
Kalikan dengan .
Langkah 11.7.2.1.7
Evaluasi .
Langkah 11.7.2.1.8
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 11.7.2.2
Tambahkan dan .
Langkah 11.7.2.3
Jawaban akhirnya adalah .
Langkah 11.8
Substitusikan bilangan apa pun, seperti , dari interval dalam turunan pertama untuk memeriksa apakah hasilnya negatif atau positif.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.8.1
Ganti variabel dengan pada pernyataan tersebut.
Langkah 11.8.2
Sederhanakan hasilnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.8.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.8.2.1.1
Evaluasi .
Langkah 11.8.2.1.2
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 11.8.2.1.3
Kalikan dengan .
Langkah 11.8.2.1.4
Evaluasi .
Langkah 11.8.2.1.5
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 11.8.2.1.6
Kalikan dengan .
Langkah 11.8.2.1.7
Evaluasi .
Langkah 11.8.2.1.8
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 11.8.2.2
Tambahkan dan .
Langkah 11.8.2.3
Jawaban akhirnya adalah .
Langkah 11.9
Karena turunan pertamanya diubah tandanya dari positif menjadi negatif di sekitar , maka adalah maksimum lokal.
adalah maksimum lokal
Langkah 11.10
Karena turunan pertamanya tidak mengubah tanda-tanda di sekitar , ini bukan merupakan maksimum atau minimum lokal.
Bukan maksimum atau minimum lokal
Langkah 11.11
Karena turunan pertamanya diubah tandanya dari negatif menjadi positif di sekitar , maka adalah minimum lokal.
adalah minimum lokal
Langkah 11.12
Karena turunan pertamanya diubah tandanya dari positif menjadi negatif di sekitar , maka adalah maksimum lokal.
adalah maksimum lokal
Langkah 11.13
Karena turunan pertamanya tidak mengubah tanda-tanda di sekitar , ini bukan merupakan maksimum atau minimum lokal.
Bukan maksimum atau minimum lokal
Langkah 11.14
Ini adalah ekstrem lokal untuk .
adalah maksimum lokal
adalah minimum lokal
adalah maksimum lokal
adalah maksimum lokal
adalah minimum lokal
adalah maksimum lokal
Langkah 12