Kalkulus Contoh

$f (x) = \cos^{2} (x) - \sin (x)$

Langkah 1

Tentukan turunan pertamanya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.1

Tentukan turunan pertamanya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.1.1

Menurut Kaidah Penjumlahan, turunan dari $\cos^{2} (x) - \sin (x)$ terhadap $x$ adalah $\frac{d}{d x} [\cos^{2} (x)] + \frac{d}{d x} [- \sin (x)]$ .

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

Langkah 1.1.2

Evaluasi $\frac{d}{d x} [\cos^{2} (x)]$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.1.2.1

Diferensialkan menggunakan kaidah rantai, yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ adalah $f' (g (x)) g' (x)$ di mana $f (x) = x^{2}$ dan $g (x) = \cos (x)$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.1.2.1.1

Untuk menerapkan Kaidah Rantai, atur $u$ sebagai $\cos (x)$ .

$\frac{d}{d u} [u^{2}] \frac{d}{d x} [\cos (x)] + \frac{d}{d x} [- \sin (x)]$

Langkah 1.1.2.1.2

Diferensialkan menggunakan Kaidah Pangkat yang menyatakan bahwa $\frac{d}{d u} [u^{n}]$ adalah $n u^{n - 1}$ di mana $n = 2$ .

$2 u \frac{d}{d x} [\cos (x)] + \frac{d}{d x} [- \sin (x)]$

Langkah 1.1.2.1.3

Ganti semua kemunculan $u$ dengan $\cos (x)$ .

$2 \cos (x) \frac{d}{d x} [\cos (x)] + \frac{d}{d x} [- \sin (x)]$

Langkah 1.1.2.2

Turunan dari $\cos (x)$ terhadap $x$ adalah $- \sin (x)$ .

$2 \cos (x) (- \sin (x)) + \frac{d}{d x} [- \sin (x)]$

Langkah 1.1.2.3

Kalikan $- 1$ dengan $2$ .

$- 2 \cos (x) \sin (x) + \frac{d}{d x} [- \sin (x)]$

Langkah 1.1.3

Evaluasi $\frac{d}{d x} [- \sin (x)]$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 1.1.3.1

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

$- 2 \cos (x) \sin (x) - \frac{d}{d x} [\sin (x)]$

Langkah 1.1.3.2

Turunan dari $\sin (x)$ terhadap $x$ adalah $\cos (x)$ .

$f' (x) = - 2 \cos (x) \sin (x) - \cos (x)$

Langkah 1.2

Turunan pertama dari $f (x)$ terhadap $x$ adalah $- 2 \cos (x) \sin (x) - \cos (x)$ .

$- 2 \cos (x) \sin (x) - \cos (x)$

Langkah 2

Buat turunan pertamanya agar sama dengan $0$ dan selesaikan persamaan $- 2 \cos (x) \sin (x) - \cos (x) = 0$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.1

Buat turunan pertamanya agar sama dengan $0$ .

$- 2 \cos (x) \sin (x) - \cos (x) = 0$

Langkah 2.2

Faktorkan $\cos (x)$ dari $- 2 \cos (x) \sin (x) - \cos (x)$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.2.1

Faktorkan $\cos (x)$ dari $- 2 \cos (x) \sin (x)$ .

$\cos (x) (- 2 \sin (x)) - \cos (x) = 0$

Langkah 2.2.2

Faktorkan $\cos (x)$ dari $- \cos (x)$ .

$\cos (x) (- 2 \sin (x)) + \cos (x) \cdot - 1 = 0$

Langkah 2.2.3

Faktorkan $\cos (x)$ dari $\cos (x) (- 2 \sin (x)) + \cos (x) \cdot - 1$ .

$\cos (x) (- 2 \sin (x) - 1) = 0$

Langkah 2.3

Jika faktor individu di sisi kiri persamaan sama dengan $0$ , seluruh pernyataan akan menjadi sama dengan $0$ .

$\cos (x) = 0$

$- 2 \sin (x) - 1 = 0$

Langkah 2.4

Atur $\cos (x)$ agar sama dengan $0$ dan selesaikan $x$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.4.1

Atur $\cos (x)$ sama dengan $0$ .

$\cos (x) = 0$

Langkah 2.4.2

Selesaikan $\cos (x) = 0$ untuk $x$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.4.2.1

Ambil kosinus balikan dari kedua sisi persamaan untuk mendapatkan $x$ dari dalam kosinus.

$x = \arccos (0)$

Langkah 2.4.2.2

Sederhanakan sisi kanannya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.4.2.2.1

Nilai eksak dari $\arccos (0)$ adalah $\frac{π}{2}$ .

$x = \frac{π}{2}$

Langkah 2.4.2.3

Fungsi kosinus positif pada kuadran pertama dan keempat. Untuk menghitung penyelesaian kedua, kurangi sudut acuan dari $2 π$ untuk menemukan penyelesaian pada kuadran keempat.

$x = 2 π - \frac{π}{2}$

Langkah 2.4.2.4

Sederhanakan $2 π - \frac{π}{2}$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.4.2.4.1

Untuk menuliskan $2 π$ sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan $\frac{2}{2}$ .

$x = 2 π \cdot \frac{2}{2} - \frac{π}{2}$

Langkah 2.4.2.4.2

Gabungkan pecahan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.4.2.4.2.1

Gabungkan $2 π$ dan $\frac{2}{2}$ .

$x = \frac{2 π \cdot 2}{2} - \frac{π}{2}$

Langkah 2.4.2.4.2.2

Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.

$x = \frac{2 π \cdot 2 - π}{2}$

Langkah 2.4.2.4.3

Sederhanakan pembilangnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.4.2.4.3.1

Kalikan $2$ dengan $2$ .

$x = \frac{4 π - π}{2}$

Langkah 2.4.2.4.3.2

Kurangi $π$ dengan $4 π$ .

$x = \frac{3 π}{2}$

Langkah 2.4.2.5

Tentukan periode dari $\cos (x)$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.4.2.5.1

Periode fungsi dapat dihitung menggunakan $\frac{2 π}{| b |}$ .

$\frac{2 π}{| b |}$

Langkah 2.4.2.5.2

Ganti $b$ dengan $1$ dalam rumus untuk periode.

$\frac{2 π}{| 1 |}$

Langkah 2.4.2.5.3

Nilai mutlak adalah jarak antara sebuah bilangan dan nol. Jarak antara $0$ dan $1$ adalah $1$ .

$\frac{2 π}{1}$

Langkah 2.4.2.5.4

Bagilah $2 π$ dengan $1$ .

$2 π$

Langkah 2.4.2.6

Periode dari fungsi $\cos (x)$ adalah $2 π$ sehingga nilai-nilai akan berulang setiap $2 π$ radian di kedua arah.

$x = \frac{π}{2} + 2 π n, \frac{3 π}{2} + 2 π n$ , untuk sebarang bilangan bulat $n$

Langkah 2.5

Atur $- 2 \sin (x) - 1$ agar sama dengan $0$ dan selesaikan $x$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.5.1

Atur $- 2 \sin (x) - 1$ sama dengan $0$ .

$- 2 \sin (x) - 1 = 0$

Langkah 2.5.2

Selesaikan $- 2 \sin (x) - 1 = 0$ untuk $x$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.5.2.1

Tambahkan $1$ ke kedua sisi persamaan.

$- 2 \sin (x) = 1$

Langkah 2.5.2.2

Bagi setiap suku pada $- 2 \sin (x) = 1$ dengan $- 2$ dan sederhanakan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.5.2.2.1

Bagilah setiap suku di $- 2 \sin (x) = 1$ dengan $- 2$ .

$\frac{- 2 \sin (x)}{- 2} = \frac{1}{- 2}$

Langkah 2.5.2.2.2

Sederhanakan sisi kirinya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.5.2.2.2.1

Batalkan faktor persekutuan dari $- 2$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.5.2.2.2.1.1

Batalkan faktor persekutuan.

$\frac{- 2 \sin (x)}{- 2} = \frac{1}{- 2}$

Langkah 2.5.2.2.2.1.2

Bagilah $\sin (x)$ dengan $1$ .

$\sin (x) = \frac{1}{- 2}$

Langkah 2.5.2.2.3

Sederhanakan sisi kanannya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.5.2.2.3.1

Pindahkan tanda negatif di depan pecahan.

$\sin (x) = - \frac{1}{2}$

Langkah 2.5.2.3

Ambil sinus balikan dari kedua sisi persamaan untuk mendapatkan $x$ dari dalam sinus.

$x = \arcsin (- \frac{1}{2})$

Langkah 2.5.2.4

Sederhanakan sisi kanannya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.5.2.4.1

Nilai eksak dari $\arcsin (- \frac{1}{2})$ adalah $- \frac{π}{6}$ .

$x = - \frac{π}{6}$

Langkah 2.5.2.5

Fungsi sinus negatif pada kuadran ketiga dan keempat. Untuk menemukan penyelesaian kedua, kurangi penyelesaian dari $2 π$ , untuk mencari sudut acuan. Selanjutnya, tambahkan sudut acuan ini ke $π$ untuk mencari penyelesaian pada kuadran ketiga.

$x = 2 π + \frac{π}{6} + π$

Langkah 2.5.2.6

Sederhanakan pernyataan untuk menentukan penyelesaian yang kedua.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.5.2.6.1

Kurangi $2 π$ dengan $2 π + \frac{π}{6} + π$ .

$x = 2 π + \frac{π}{6} + π - 2 π$

Langkah 2.5.2.6.2

Sudut yang dihasilkan dari $\frac{7 π}{6}$ positif, lebih kecil dari $2 π$ , dan koterminal dengan $2 π + \frac{π}{6} + π$ .

$x = \frac{7 π}{6}$

Langkah 2.5.2.7

Tentukan periode dari $\sin (x)$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.5.2.7.1

Periode fungsi dapat dihitung menggunakan $\frac{2 π}{| b |}$ .

$\frac{2 π}{| b |}$

Langkah 2.5.2.7.2

Ganti $b$ dengan $1$ dalam rumus untuk periode.

$\frac{2 π}{| 1 |}$

Langkah 2.5.2.7.3

Nilai mutlak adalah jarak antara sebuah bilangan dan nol. Jarak antara $0$ dan $1$ adalah $1$ .

$\frac{2 π}{1}$

Langkah 2.5.2.7.4

Bagilah $2 π$ dengan $1$ .

$2 π$

Langkah 2.5.2.8

Tambahkan $2 π$ ke setiap sudut negatif untuk memperoleh sudut positif.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.5.2.8.1

Tambahkan $2 π$ ke $- \frac{π}{6}$ untuk menentukan sudut positif.

$- \frac{π}{6} + 2 π$

Langkah 2.5.2.8.2

Untuk menuliskan $2 π$ sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan $\frac{6}{6}$ .

$2 π \cdot \frac{6}{6} - \frac{π}{6}$

Langkah 2.5.2.8.3

Gabungkan pecahan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.5.2.8.3.1

Gabungkan $2 π$ dan $\frac{6}{6}$ .

$\frac{2 π \cdot 6}{6} - \frac{π}{6}$

Langkah 2.5.2.8.3.2

Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.

$\frac{2 π \cdot 6 - π}{6}$

Langkah 2.5.2.8.4

Sederhanakan pembilangnya.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 2.5.2.8.4.1

Kalikan $6$ dengan $2$ .

$\frac{12 π - π}{6}$

Langkah 2.5.2.8.4.2

Kurangi $π$ dengan $12 π$ .

$\frac{11 π}{6}$

Langkah 2.5.2.8.5

Sebutkan sudut-sudut barunya.

$x = \frac{11 π}{6}$

Langkah 2.5.2.9

Periode dari fungsi $\sin (x)$ adalah $2 π$ sehingga nilai-nilai akan berulang setiap $2 π$ radian di kedua arah.

$x = \frac{7 π}{6} + 2 π n, \frac{11 π}{6} + 2 π n$ , untuk sebarang bilangan bulat $n$

Langkah 2.6

Penyelesaian akhirnya adalah semua nilai yang membuat $\cos (x) (- 2 \sin (x) - 1) = 0$ benar.

$x = \frac{π}{2} + 2 π n, \frac{3 π}{2} + 2 π n, \frac{7 π}{6} + 2 π n, \frac{11 π}{6} + 2 π n$ , untuk sebarang bilangan bulat $n$

Langkah 3

Tentukan nilai saat turunannya tidak terdefinisi.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 3.1

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 4

Evaluasi $\cos^{2} (x) - \sin (x)$ di setiap nilai $x$ di mana turunannya adalah $0$ atau tidak terdefinisi.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.1

Evaluasi pada $x = \frac{π}{2}$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.1.1

Substitusikan $\frac{π}{2}$ untuk $x$ .

$\cos^{2} (\frac{π}{2}) - \sin (\frac{π}{2})$

Langkah 4.1.2

Sederhanakan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.1.2.1

Sederhanakan setiap suku.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.1.2.1.1

Nilai eksak dari $\cos (\frac{π}{2})$ adalah $0$ .

$0^{2} - \sin (\frac{π}{2})$

Langkah 4.1.2.1.2

Menaikkan $0$ ke sebarang pangkat positif menghasilkan $0$ .

$0 - \sin (\frac{π}{2})$

Langkah 4.1.2.1.3

Nilai eksak dari $\sin (\frac{π}{2})$ adalah $1$ .

$0 - 1 \cdot 1$

Langkah 4.1.2.1.4

Kalikan $- 1$ dengan $1$ .

$0 - 1$

Langkah 4.1.2.2

Kurangi $1$ dengan $0$ .

$- 1$

Langkah 4.2

Evaluasi pada $x = \frac{3 π}{2}$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.2.1

Substitusikan $\frac{3 π}{2}$ untuk $x$ .

$\cos^{2} (\frac{3 π}{2}) - \sin (\frac{3 π}{2})$

Langkah 4.2.2

Sederhanakan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.2.2.1

Sederhanakan setiap suku.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.2.2.1.1

Terapkan sudut acuan dengan mencari sudut dengan nilai-nilai-trigonometri yang setara di kuadran pertama.

$\cos^{2} (\frac{π}{2}) - \sin (\frac{3 π}{2})$

Langkah 4.2.2.1.2

Nilai eksak dari $\cos (\frac{π}{2})$ adalah $0$ .

$0^{2} - \sin (\frac{3 π}{2})$

Langkah 4.2.2.1.3

Menaikkan $0$ ke sebarang pangkat positif menghasilkan $0$ .

$0 - \sin (\frac{3 π}{2})$

Langkah 4.2.2.1.4

Terapkan sudut acuan dengan mencari sudut dengan nilai-nilai-trigonometri yang setara di kuadran pertama. Buat pernyataannya negatif karena sinus negatif di kuadran keempat.

$0 - - \sin (\frac{π}{2})$

Langkah 4.2.2.1.5

Nilai eksak dari $\sin (\frac{π}{2})$ adalah $1$ .

$0 - (- 1 \cdot 1)$

Langkah 4.2.2.1.6

Kalikan $- (- 1 \cdot 1)$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.2.2.1.6.1

Kalikan $- 1$ dengan $1$ .

$0 - - 1$

Langkah 4.2.2.1.6.2

Kalikan $- 1$ dengan $- 1$ .

$0 + 1$

Langkah 4.2.2.2

Tambahkan $0$ dan $1$ .

$1$

Langkah 4.3

Evaluasi pada $x = \frac{7 π}{6}$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.3.1

Substitusikan $\frac{7 π}{6}$ untuk $x$ .

$\cos^{2} (\frac{7 π}{6}) - \sin (\frac{7 π}{6})$

Langkah 4.3.2

Sederhanakan.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.3.2.1

Sederhanakan setiap suku.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.3.2.1.1

Terapkan sudut acuan dengan mencari sudut dengan nilai-nilai-trigonometri yang setara di kuadran pertama. Buat pernyataannya negatif karena kosinus negatif di kuadran ketiga.

${(- \cos (\frac{π}{6}))}^{2} - \sin (\frac{7 π}{6})$

Langkah 4.3.2.1.2

Nilai eksak dari $\cos (\frac{π}{6})$ adalah $\frac{\sqrt{3}}{2}$ .

${(- \frac{\sqrt{3}}{2})}^{2} - \sin (\frac{7 π}{6})$

Langkah 4.3.2.1.3

Gunakan kaidah pangkat ${(a b)}^{n} = a^{n} b^{n}$ untuk menyebarkan pangkat.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.3.2.1.3.1

Terapkan kaidah hasil kali ke $- \frac{\sqrt{3}}{2}$ .

${(- 1)}^{2} {(\frac{\sqrt{3}}{2})}^{2} - \sin (\frac{7 π}{6})$

Langkah 4.3.2.1.3.2

Terapkan kaidah hasil kali ke $\frac{\sqrt{3}}{2}$ .

${(- 1)}^{2} \frac{{\sqrt{3}}^{2}}{2^{2}} - \sin (\frac{7 π}{6})$

Langkah 4.3.2.1.4

Naikkan $- 1$ menjadi pangkat $2$ .

$1 \frac{{\sqrt{3}}^{2}}{2^{2}} - \sin (\frac{7 π}{6})$

Langkah 4.3.2.1.5

Kalikan $\frac{{\sqrt{3}}^{2}}{2^{2}}$ dengan $1$ .

$\frac{{\sqrt{3}}^{2}}{2^{2}} - \sin (\frac{7 π}{6})$

Langkah 4.3.2.1.6

Tulis kembali ${\sqrt{3}}^{2}$ sebagai $3$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.3.2.1.6.1

Gunakan $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ untuk menuliskan kembali $\sqrt{3}$ sebagai $3^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{{(3^{\frac{1}{2}})}^{2}}{2^{2}} - \sin (\frac{7 π}{6})$

Langkah 4.3.2.1.6.2

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

$\frac{3^{\frac{1}{2} \cdot 2}}{2^{2}} - \sin (\frac{7 π}{6})$

Langkah 4.3.2.1.6.3

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

$\frac{3^{\frac{2}{2}}}{2^{2}} - \sin (\frac{7 π}{6})$

Langkah 4.3.2.1.6.4

Batalkan faktor persekutuan dari $2$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.3.2.1.6.4.1

Batalkan faktor persekutuan.

$\frac{3^{\frac{2}{2}}}{2^{2}} - \sin (\frac{7 π}{6})$

Langkah 4.3.2.1.6.4.2

Tulis kembali pernyataannya.

$\frac{3^{1}}{2^{2}} - \sin (\frac{7 π}{6})$

Langkah 4.3.2.1.6.5

Evaluasi eksponennya.

$\frac{3}{2^{2}} - \sin (\frac{7 π}{6})$

Langkah 4.3.2.1.7

Naikkan $2$ menjadi pangkat $2$ .

$\frac{3}{4} - \sin (\frac{7 π}{6})$

Langkah 4.3.2.1.8

Terapkan sudut acuan dengan mencari sudut dengan nilai-nilai-trigonometri yang setara di kuadran pertama. Buat pernyataannya negatif karena sinus negatif di kuadran ketiga.

$\frac{3}{4} - - \sin (\frac{π}{6})$

Langkah 4.3.2.1.9

Nilai eksak dari $\sin (\frac{π}{6})$ adalah $\frac{1}{2}$ .

$\frac{3}{4} - - \frac{1}{2}$

Langkah 4.3.2.1.10

Kalikan $- - \frac{1}{2}$ .

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.3.2.1.10.1

Kalikan $- 1$ dengan $- 1$ .

$\frac{3}{4} + 1 (\frac{1}{2})$

Langkah 4.3.2.1.10.2

Kalikan $\frac{1}{2}$ dengan $1$ .

$\frac{3}{4} + \frac{1}{2}$

Langkah 4.3.2.2

Untuk menuliskan $\frac{1}{2}$ sebagai pecahan dengan penyebut umum, kalikan dengan $\frac{2}{2}$ .

$\frac{3}{4} + \frac{1}{2} \cdot \frac{2}{2}$

Langkah 4.3.2.3

Tulis setiap pernyataan menggunakan penyebut umum dari $4$ , dengan mengalikan masing-masing pembilang dan penyebut dengan faktor dari $1$ yang sesuai.

Ketuk untuk lebih banyak langkah...

Langkah 4.3.2.3.1

Kalikan $\frac{1}{2}$ dengan $\frac{2}{2}$ .

$\frac{3}{4} + \frac{2}{2 \cdot 2}$

Langkah 4.3.2.3.2

Kalikan $2$ dengan $2$ .

$\frac{3}{4} + \frac{2}{4}$

Langkah 4.3.2.4

Gabungkan pembilang dari penyebut persekutuan.

$\frac{3 + 2}{4}$

Langkah 4.3.2.5

Tambahkan $3$ dan $2$ .

$\frac{5}{4}$

Langkah 4.4

Tuliskan semua titik-titiknya.

$(\frac{π}{2} + 2 π n, - 1), (\frac{3 π}{2} + 2 π n, 1), (\frac{7 π}{6} + 2 π n, \frac{5}{4})$ , untuk sebarang bilangan bulat $n$

Langkah 5