Kalkulus Contoh

Tentukan Maksimum dan Minimum Lokal 2cos(theta)+cos(theta)^2
Langkah 1
Tulis sebagai fungsi.
Langkah 2
Tentukan turunan pertama dari fungsi.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 2.1
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari terhadap (Variabel1) 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
Turunan dari terhadap adalah .
Langkah 2.2.3
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 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
Susun kembali suku-suku.
Langkah 3
Tentukan turunan kedua dari fungsi.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 3.1
Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari terhadap (Variabel1) adalah .
Langkah 3.2
Evaluasi .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 3.2.1
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 3.2.2
Diferensialkan menggunakan Kaidah Hasil Kali yang menyatakan bahwa adalah di mana dan .
Langkah 3.2.3
Turunan dari terhadap adalah .
Langkah 3.2.4
Turunan dari terhadap adalah .
Langkah 3.2.5
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 3.2.6
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 3.2.7
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 3.2.8
Tambahkan dan .
Langkah 3.2.9
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 3.2.10
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 3.2.11
Gunakan kaidah pangkat untuk menggabungkan pangkat.
Langkah 3.2.12
Tambahkan dan .
Langkah 3.3
Evaluasi .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 3.3.1
Karena konstan terhadap , turunan dari terhadap adalah .
Langkah 3.3.2
Turunan dari terhadap adalah .
Langkah 3.4
Sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 3.4.1
Terapkan sifat distributif.
Langkah 3.4.2
Kalikan dengan .
Langkah 4
Untuk menentukan nilai maksimum dan minimum lokal dari fungsi, atur turunannya agar sama dengan , lalu selesaikan.
Langkah 5
Faktorkan dari .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 5.1
Faktorkan dari .
Langkah 5.2
Faktorkan dari .
Langkah 5.3
Faktorkan dari .
Langkah 6
Jika faktor individu di sisi kiri persamaan sama dengan , seluruh pernyataan akan menjadi sama dengan .
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
Ambil sinus balikan dari kedua sisi persamaan untuk mendapatkan dari dalam sinus.
Langkah 7.2.2
Sederhanakan sisi kanannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 7.2.2.1
Nilai eksak dari adalah .
Langkah 7.2.3
Fungsi sinus positif di kuadran pertama dan kedua. Untuk menemukan penyelesaian kedua, kurangi sudut acuan dari untuk menemukan penyelesaian di kuadran kedua.
Langkah 7.2.4
Kurangi dengan .
Langkah 7.2.5
Penyelesaian untuk persamaan .
Langkah 8
Atur agar sama dengan dan selesaikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 8.1
Atur sama dengan .
Langkah 8.2
Selesaikan untuk .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 8.2.1
Tambahkan ke kedua sisi persamaan.
Langkah 8.2.2
Bagi setiap suku pada dengan dan sederhanakan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 8.2.2.1
Bagilah setiap suku di dengan .
Langkah 8.2.2.2
Sederhanakan sisi kirinya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 8.2.2.2.1
Membagi dua nilai negatif menghasilkan nilai positif.
Langkah 8.2.2.2.2
Bagilah dengan .
Langkah 8.2.2.3
Sederhanakan sisi kanannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 8.2.2.3.1
Bagilah dengan .
Langkah 8.2.3
Ambil kosinus balikan dari kedua sisi persamaan untuk mendapatkan dari dalam kosinus.
Langkah 8.2.4
Sederhanakan sisi kanannya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 8.2.4.1
Nilai eksak dari adalah .
Langkah 8.2.5
Fungsi kosinus negatif di kuadran kedua dan ketiga. Untuk menghitung penyelesaian kedua, kurangi sudut acuan dari untuk menghitung penyelesaian di kuadran ketiga.
Langkah 8.2.6
Kurangi dengan .
Langkah 8.2.7
Penyelesaian untuk persamaan .
Langkah 9
Penyelesaian akhirnya adalah semua nilai yang membuat benar.
Langkah 10
Evaluasi turunan kedua pada . Jika turunan keduanya positif, maka minimum lokal. Jika negatif, maka maksimum lokal.
Langkah 11
Evaluasi turunan keduanya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.1.1
Nilai eksak dari adalah .
Langkah 11.1.2
Satu dipangkat berapa pun sama dengan satu.
Langkah 11.1.3
Kalikan dengan .
Langkah 11.1.4
Nilai eksak dari adalah .
Langkah 11.1.5
Menaikkan ke sebarang pangkat positif menghasilkan .
Langkah 11.1.6
Kalikan dengan .
Langkah 11.1.7
Nilai eksak dari adalah .
Langkah 11.1.8
Kalikan dengan .
Langkah 11.2
Sederhanakan dengan menambahkan dan mengurangkan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 11.2.1
Tambahkan dan .
Langkah 11.2.2
Kurangi dengan .
Langkah 12
adalah maksimum lokal karena nilai dari turunan keduanya negatif. Ini disebut sebagai uji turunan kedua.
adalah maksimum lokal
Langkah 13
Tentukan nilai y ketika .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 13.1
Ganti variabel dengan pada pernyataan tersebut.
Langkah 13.2
Sederhanakan hasilnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 13.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 13.2.1.1
Nilai eksak dari adalah .
Langkah 13.2.1.2
Kalikan dengan .
Langkah 13.2.1.3
Nilai eksak dari adalah .
Langkah 13.2.1.4
Satu dipangkat berapa pun sama dengan satu.
Langkah 13.2.2
Tambahkan dan .
Langkah 13.2.3
Jawaban akhirnya adalah .
Langkah 14
Evaluasi turunan kedua pada . Jika turunan keduanya positif, maka minimum lokal. Jika negatif, maka maksimum lokal.
Langkah 15
Evaluasi turunan keduanya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 15.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 15.1.1
Terapkan sudut acuan dengan mencari sudut dengan nilai-nilai-trigonometri yang setara di kuadran pertama. Buat pernyataannya negatif karena kosinus negatif di kuadran kedua.
Langkah 15.1.2
Nilai eksak dari adalah .
Langkah 15.1.3
Kalikan dengan .
Langkah 15.1.4
Naikkan menjadi pangkat .
Langkah 15.1.5
Kalikan dengan .
Langkah 15.1.6
Terapkan sudut acuan dengan mencari sudut dengan nilai-nilai-trigonometri yang setara di kuadran pertama.
Langkah 15.1.7
Nilai eksak dari adalah .
Langkah 15.1.8
Menaikkan ke sebarang pangkat positif menghasilkan .
Langkah 15.1.9
Kalikan dengan .
Langkah 15.1.10
Terapkan sudut acuan dengan mencari sudut dengan nilai-nilai-trigonometri yang setara di kuadran pertama. Buat pernyataannya negatif karena kosinus negatif di kuadran kedua.
Langkah 15.1.11
Nilai eksak dari adalah .
Langkah 15.1.12
Kalikan .
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 15.1.12.1
Kalikan dengan .
Langkah 15.1.12.2
Kalikan dengan .
Langkah 15.2
Sederhanakan dengan menambahkan bilangan.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 15.2.1
Tambahkan dan .
Langkah 15.2.2
Tambahkan dan .
Langkah 16
Karena setidaknya ada satu titik di atau turunan kedua yang tidak terdefinisikan, lakukan uji turunan pertama.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.1
Bagi menjadi interval terpisah di sekitar nilai yang membuat turunan pertamanya atau tidak terdefinisi.
Langkah 16.2
Substitusikan bilangan apa pun, seperti , dari interval dalam turunan pertama untuk memeriksa apakah hasilnya negatif atau positif.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.2.1
Ganti variabel dengan pada pernyataan tersebut.
Langkah 16.2.2
Sederhanakan hasilnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.2.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.2.2.1.1
Evaluasi .
Langkah 16.2.2.1.2
Kalikan dengan .
Langkah 16.2.2.1.3
Evaluasi .
Langkah 16.2.2.1.4
Kalikan dengan .
Langkah 16.2.2.1.5
Evaluasi .
Langkah 16.2.2.1.6
Kalikan dengan .
Langkah 16.2.2.2
Tambahkan dan .
Langkah 16.2.2.3
Jawaban akhirnya adalah .
Langkah 16.3
Substitusikan bilangan apa pun, seperti , dari interval dalam turunan pertama untuk memeriksa apakah hasilnya negatif atau positif.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.3.1
Ganti variabel dengan pada pernyataan tersebut.
Langkah 16.3.2
Sederhanakan hasilnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.3.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.3.2.1.1
Evaluasi .
Langkah 16.3.2.1.2
Kalikan dengan .
Langkah 16.3.2.1.3
Evaluasi .
Langkah 16.3.2.1.4
Kalikan dengan .
Langkah 16.3.2.1.5
Evaluasi .
Langkah 16.3.2.1.6
Kalikan dengan .
Langkah 16.3.2.2
Kurangi dengan .
Langkah 16.3.2.3
Jawaban akhirnya adalah .
Langkah 16.4
Substitusikan bilangan apa pun, seperti , dari interval dalam turunan pertama untuk memeriksa apakah hasilnya negatif atau positif.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.4.1
Ganti variabel dengan pada pernyataan tersebut.
Langkah 16.4.2
Sederhanakan hasilnya.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.4.2.1
Sederhanakan setiap suku.
Ketuk untuk lebih banyak langkah...
Langkah 16.4.2.1.1
Evaluasi .
Langkah 16.4.2.1.2
Kalikan dengan .
Langkah 16.4.2.1.3
Evaluasi .
Langkah 16.4.2.1.4
Kalikan dengan .
Langkah 16.4.2.1.5
Evaluasi .
Langkah 16.4.2.1.6
Kalikan dengan .
Langkah 16.4.2.2
Tambahkan dan .
Langkah 16.4.2.3
Jawaban akhirnya adalah .
Langkah 16.5
Karena turunan pertamanya diubah tandanya dari positif menjadi negatif di sekitar , maka adalah maksimum lokal.
adalah maksimum lokal
Langkah 16.6
Karena turunan pertamanya diubah tandanya dari negatif menjadi positif di sekitar , maka adalah minimum lokal.
adalah minimum lokal
Langkah 16.7
Ini adalah ekstrem lokal untuk .
adalah maksimum lokal
adalah minimum lokal
adalah maksimum lokal
adalah minimum lokal
Langkah 17