Kalkulus Contoh

$f (x) = x {(\sqrt{- x + 4})}^{2}$

Langkah 1

Tentukan turunan pertama dari fungsi.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.1

Tulis kembali ${(\sqrt{- x + 4})}^{2}$ sebagai $- x + 4$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.1.1

Gunakan $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ untuk menuliskan kembali $\sqrt{- x + 4}$ sebagai ${(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{d}{d x} [x {({(- x + 4)}^{\frac{1}{2}})}^{2}]$

Langkah 1.1.2

Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\frac{d}{d x} [x {(- x + 4)}^{\frac{1}{2} \cdot 2}]$

Langkah 1.1.3

Gabungkan $\frac{1}{2}$ dan $2$ .

$\frac{d}{d x} [x {(- x + 4)}^{\frac{2}{2}}]$

Langkah 1.1.4

Batalkan faktor persekutuan dari $2$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.1.4.1

Batalkan faktor persekutuan.

$\frac{d}{d x} [x {(- x + 4)}^{\frac{2}{2}}]$

Langkah 1.1.4.2

Tulis kembali pernyataannya.

$\frac{d}{d x} [x {(- x + 4)}^{1}]$

Langkah 1.1.5

Sederhanakan.

$\frac{d}{d x} [x (- x + 4)]$

Langkah 1.2

Diferensialkan menggunakan Kaidah Hasil Kali yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [f (x) g (x)]$ adalah $f (x) \frac{d}{d x} [g (x)] + g (x) \frac{d}{d x} [f (x)]$ di mana $f (x) = x$ dan $g (x) = - x + 4$ .

$x \frac{d}{d x} [- x + 4] + (- x + 4) \frac{d}{d x} [x]$

Langkah 1.3

Diferensialkan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.3.1

Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari $- x + 4$ terhadap $x$ adalah $\frac{d}{d x} [- x] + \frac{d}{d x} [4]$ .

$x (\frac{d}{d x} [- x] + \frac{d}{d x} [4]) + (- x + 4) \frac{d}{d x} [x]$

Langkah 1.3.2

Karena $- 1$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $- x$ terhadap $x$ adalah $- \frac{d}{d x} [x]$ .

$x (- \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [4]) + (- x + 4) \frac{d}{d x} [x]$

Langkah 1.3.3

Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ adalah $n x^{n - 1}$ di mana $n = 1$ .

$x (- 1 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [4]) + (- x + 4) \frac{d}{d x} [x]$

Langkah 1.3.4

Kalikan $- 1$ dengan $1$ .

$x (- 1 + \frac{d}{d x} [4]) + (- x + 4) \frac{d}{d x} [x]$

Langkah 1.3.5

Karena $4$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $4$ terhadap $x$ adalah $0$ .

$x (- 1 + 0) + (- x + 4) \frac{d}{d x} [x]$

Langkah 1.3.6

Sederhanakan pernyataannya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.3.6.1

Tambahkan $- 1$ dan $0$ .

$x \cdot - 1 + (- x + 4) \frac{d}{d x} [x]$

Langkah 1.3.6.2

Pindahkan $- 1$ ke sebelah kiri $x$ .

$- 1 \cdot x + (- x + 4) \frac{d}{d x} [x]$

Langkah 1.3.6.3

Tulis kembali $- 1 x$ sebagai $- x$ .

$- x + (- x + 4) \frac{d}{d x} [x]$

Langkah 1.3.7

Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ adalah $n x^{n - 1}$ di mana $n = 1$ .

$- x + (- x + 4) \cdot 1$

Langkah 1.3.8

Sederhanakan dengan menambahkan suku-suku.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.3.8.1

Kalikan $- x + 4$ dengan $1$ .

$- x - x + 4$

Langkah 1.3.8.2

Kurangi $x$ dengan $- x$ .

$- 2 x + 4$

Langkah 2

Tentukan turunan kedua dari fungsi.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1

Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari $- 2 x + 4$ terhadap $x$ adalah $\frac{d}{d x} [- 2 x] + \frac{d}{d x} [4]$ .

$f'' (x) = \frac{d}{d x} (- 2 x) + \frac{d}{d x} (4)$

Langkah 2.2

Evaluasi $\frac{d}{d x} [- 2 x]$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.2.1

Karena $- 2$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $- 2 x$ terhadap $x$ adalah $- 2 \frac{d}{d x} [x]$ .

$f'' (x) = - 2 \frac{d}{d x} x + \frac{d}{d x} (4)$

Langkah 2.2.2

Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ adalah $n x^{n - 1}$ di mana $n = 1$ .

$f'' (x) = - 2 \cdot 1 + \frac{d}{d x} (4)$

Langkah 2.2.3

Kalikan $- 2$ dengan $1$ .

$f'' (x) = - 2 + \frac{d}{d x} (4)$

Langkah 2.3

Diferensialkan menggunakan Aturan Konstanta.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.3.1

Karena $4$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $4$ terhadap $x$ adalah $0$ .

$f'' (x) = - 2 + 0$

Langkah 2.3.2

Tambahkan $- 2$ dan $0$ .

$f'' (x) = - 2$

Langkah 3

Untuk menentukan nilai maksimum dan minimum lokal dari fungsi, atur turunannya agar sama dengan $0$ , lalu selesaikan.

$- 2 x + 4 = 0$

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

Tulis kembali ${(\sqrt{- x + 4})}^{2}$ sebagai $- x + 4$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.1.1.1

Gunakan $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ untuk menuliskan kembali $\sqrt{- x + 4}$ sebagai ${(- x + 4)}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{d}{d x} [x {({(- x + 4)}^{\frac{1}{2}})}^{2}]$

Langkah 4.1.1.2

Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\frac{d}{d x} [x {(- x + 4)}^{\frac{1}{2} \cdot 2}]$

Langkah 4.1.1.3

Gabungkan $\frac{1}{2}$ dan $2$ .

$\frac{d}{d x} [x {(- x + 4)}^{\frac{2}{2}}]$

Langkah 4.1.1.4

Batalkan faktor persekutuan dari $2$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.1.1.4.1

Batalkan faktor persekutuan.

$\frac{d}{d x} [x {(- x + 4)}^{\frac{2}{2}}]$

Langkah 4.1.1.4.2

Tulis kembali pernyataannya.

$\frac{d}{d x} [x {(- x + 4)}^{1}]$

Langkah 4.1.1.5

Sederhanakan.

$\frac{d}{d x} [x (- x + 4)]$

Langkah 4.1.2

$x \frac{d}{d x} [- x + 4] + (- x + 4) \frac{d}{d x} [x]$

Langkah 4.1.3

Diferensialkan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.1.3.1

Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari $- x + 4$ terhadap $x$ adalah $\frac{d}{d x} [- x] + \frac{d}{d x} [4]$ .

$x (\frac{d}{d x} [- x] + \frac{d}{d x} [4]) + (- x + 4) \frac{d}{d x} [x]$

Langkah 4.1.3.2

Karena $- 1$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $- x$ terhadap $x$ adalah $- \frac{d}{d x} [x]$ .

$x (- \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [4]) + (- x + 4) \frac{d}{d x} [x]$

Langkah 4.1.3.3

Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ adalah $n x^{n - 1}$ di mana $n = 1$ .

$x (- 1 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [4]) + (- x + 4) \frac{d}{d x} [x]$

Langkah 4.1.3.4

Kalikan $- 1$ dengan $1$ .

$x (- 1 + \frac{d}{d x} [4]) + (- x + 4) \frac{d}{d x} [x]$

Langkah 4.1.3.5

Karena $4$ konstan terhadap $x$ , turunan dari $4$ terhadap $x$ adalah $0$ .

$x (- 1 + 0) + (- x + 4) \frac{d}{d x} [x]$

Langkah 4.1.3.6

Sederhanakan pernyataannya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.1.3.6.1

Tambahkan $- 1$ dan $0$ .

$x \cdot - 1 + (- x + 4) \frac{d}{d x} [x]$

Langkah 4.1.3.6.2

Pindahkan $- 1$ ke sebelah kiri $x$ .

$- 1 \cdot x + (- x + 4) \frac{d}{d x} [x]$

Langkah 4.1.3.6.3

Tulis kembali $- 1 x$ sebagai $- x$ .

$- x + (- x + 4) \frac{d}{d x} [x]$

Langkah 4.1.3.7

Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ adalah $n x^{n - 1}$ di mana $n = 1$ .

$- x + (- x + 4) \cdot 1$

Langkah 4.1.3.8

Sederhanakan dengan menambahkan suku-suku.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.1.3.8.1

Kalikan $- x + 4$ dengan $1$ .

$- x - x + 4$

Langkah 4.1.3.8.2

Kurangi $x$ dengan $- x$ .

$f' (x) = - 2 x + 4$

Langkah 4.2

Turunan pertama dari $f (x)$ terhadap $x$ adalah $- 2 x + 4$ .

$- 2 x + 4$

Langkah 5

Buat turunan pertamanya agar sama dengan $0$ dan selesaikan persamaan $- 2 x + 4 = 0$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.1

Buat turunan pertamanya agar sama dengan $0$ .

$- 2 x + 4 = 0$

Langkah 5.2

Kurangkan $4$ dari kedua sisi persamaan tersebut.

$- 2 x = - 4$

Langkah 5.3

Bagi setiap suku pada $- 2 x = - 4$ dengan $- 2$ dan sederhanakan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.3.1

Bagilah setiap suku di $- 2 x = - 4$ dengan $- 2$ .

$\frac{- 2 x}{- 2} = \frac{- 4}{- 2}$

Langkah 5.3.2

Sederhanakan sisi kirinya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.3.2.1

Batalkan faktor persekutuan dari $- 2$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.3.2.1.1

Batalkan faktor persekutuan.

$\frac{- 2 x}{- 2} = \frac{- 4}{- 2}$

Langkah 5.3.2.1.2

Bagilah $x$ dengan $1$ .

$x = \frac{- 4}{- 2}$

Langkah 5.3.3

Sederhanakan sisi kanannya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 5.3.3.1

Bagilah $- 4$ dengan $- 2$ .

$x = 2$

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.

$x = 2$

Langkah 8

Evaluasi turunan kedua pada $x = 2$ . Jika turunan keduanya positif, maka minimum lokal. Jika negatif, maka maksimum lokal.

$- 2$

Langkah 9

$x = 2$ adalah maksimum lokal karena nilai dari turunan keduanya negatif. Ini disebut sebagai uji turunan kedua.

$x = 2$ adalah maksimum lokal

Langkah 10

Tentukan nilai y ketika $x = 2$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 10.1

Ganti variabel $x$ dengan $2$ pada pernyataan tersebut.

$f (2) = (2) {(\sqrt{- (2) + 4})}^{2}$

Langkah 10.2

Sederhanakan hasilnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 10.2.1

Sederhanakan pernyataannya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 10.2.1.1

Kalikan $- 1$ dengan $2$ .

$f (2) = 2 {\sqrt{- 2 + 4}}^{2}$

Langkah 10.2.1.2

Tambahkan $- 2$ dan $4$ .

$f (2) = 2 {\sqrt{2}}^{2}$

Langkah 10.2.2

Tulis kembali ${\sqrt{2}}^{2}$ sebagai $2$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 10.2.2.1

Gunakan $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ untuk menuliskan kembali $\sqrt{2}$ sebagai $2^{\frac{1}{2}}$ .

$f (2) = 2 {(2^{\frac{1}{2}})}^{2}$

Langkah 10.2.2.2

Terapkan kaidah pangkat dan perkalian eksponen, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$f (2) = 2 \cdot 2^{\frac{1}{2} \cdot 2}$

Langkah 10.2.2.3

Gabungkan $\frac{1}{2}$ dan $2$ .

$f (2) = 2 \cdot 2^{\frac{2}{2}}$

Langkah 10.2.2.4

Batalkan faktor persekutuan dari $2$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 10.2.2.4.1

Batalkan faktor persekutuan.

$f (2) = 2 \cdot 2^{\frac{2}{2}}$

Langkah 10.2.2.4.2

Tulis kembali pernyataannya.

$f (2) = 2 \cdot 2$

Langkah 10.2.2.5

Evaluasi eksponennya.

$f (2) = 2 \cdot 2$

Langkah 10.2.3

Kalikan $2$ dengan $2$ .

$f (2) = 4$

Langkah 10.2.4

Jawaban akhirnya adalah $4$ .

$y = 4$

Langkah 11

Ini adalah ekstrem lokal untuk $f (x) = x {(\sqrt{- x + 4})}^{2}$ .

$(2, 4)$ adalah maksimum lokal

Langkah 12