微分積分 例

極大値と極小値を求める y = cube root of 8-x^3
ステップ 1
を関数で書きます。
ステップ 2
関数の一次導関数を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.1
を利用し、に書き換えます。
ステップ 2.2
およびのとき、であるという連鎖律を使って微分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.2.1
連鎖律を当てはめるために、とします。
ステップ 2.2.2
のとき、であるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 2.2.3
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 2.3
を公分母のある分数として書くために、を掛けます。
ステップ 2.4
をまとめます。
ステップ 2.5
公分母の分子をまとめます。
ステップ 2.6
分子を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.6.1
をかけます。
ステップ 2.6.2
からを引きます。
ステップ 2.7
分数をまとめます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.7.1
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 2.7.2
をまとめます。
ステップ 2.7.3
負の指数法則を利用してを分母に移動させます。
ステップ 2.8
総和則では、に関する積分はです。
ステップ 2.9
について定数なので、についての微分係数はです。
ステップ 2.10
をたし算します。
ステップ 2.11
に対して定数なので、に対するの微分係数はです。
ステップ 2.12
のとき、であるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 2.13
項を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.13.1
をかけます。
ステップ 2.13.2
をまとめます。
ステップ 2.13.3
をまとめます。
ステップ 2.13.4
で因数分解します。
ステップ 2.14
共通因数を約分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.14.1
で因数分解します。
ステップ 2.14.2
共通因数を約分します。
ステップ 2.14.3
式を書き換えます。
ステップ 2.15
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 3
関数の二次導関数を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.1
およびのとき、であるという積の法則を使って微分します。
ステップ 3.2
およびのとき、であるという商の法則を使って微分します。
ステップ 3.3
べき乗則を使って微分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.3.1
の指数を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.3.1.1
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 3.3.1.2
を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.3.1.2.1
をまとめます。
ステップ 3.3.1.2.2
をかけます。
ステップ 3.3.2
のとき、であるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 3.3.3
の左に移動させます。
ステップ 3.4
およびのとき、であるという連鎖律を使って微分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.4.1
連鎖律を当てはめるために、とします。
ステップ 3.4.2
のとき、であるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 3.4.3
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 3.5
を公分母のある分数として書くために、を掛けます。
ステップ 3.6
をまとめます。
ステップ 3.7
公分母の分子をまとめます。
ステップ 3.8
分子を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.8.1
をかけます。
ステップ 3.8.2
からを引きます。
ステップ 3.9
分数をまとめます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.9.1
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 3.9.2
をまとめます。
ステップ 3.9.3
負の指数法則を利用してを分母に移動させます。
ステップ 3.9.4
をまとめます。
ステップ 3.10
総和則では、に関する積分はです。
ステップ 3.11
について定数なので、についての微分係数はです。
ステップ 3.12
をたし算します。
ステップ 3.13
に対して定数なので、に対するの微分係数はです。
ステップ 3.14
掛け算します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.14.1
をかけます。
ステップ 3.14.2
をかけます。
ステップ 3.15
のとき、であるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 3.16
分数をまとめます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.16.1
をまとめます。
ステップ 3.16.2
をかけます。
ステップ 3.16.3
をまとめます。
ステップ 3.17
指数を足してを掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.17.1
を移動させます。
ステップ 3.17.2
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 3.17.3
をたし算します。
ステップ 3.18
で因数分解します。
ステップ 3.19
共通因数を約分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.19.1
で因数分解します。
ステップ 3.19.2
共通因数を約分します。
ステップ 3.19.3
式を書き換えます。
ステップ 3.20
を並べ替えます。
ステップ 3.21
を公分母のある分数として書くために、を掛けます。
ステップ 3.22
公分母の分子をまとめます。
ステップ 3.23
指数を足してを掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.23.1
を移動させます。
ステップ 3.23.2
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 3.23.3
公分母の分子をまとめます。
ステップ 3.23.4
をたし算します。
ステップ 3.23.5
で割ります。
ステップ 3.24
を簡約します。
ステップ 3.25
を積として書き換えます。
ステップ 3.26
をかけます。
ステップ 3.27
項を並べ替えます。
ステップ 3.28
指数を足してを掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.28.1
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 3.28.2
公分母の分子をまとめます。
ステップ 3.28.3
をたし算します。
ステップ 3.29
について定数なので、についての微分係数はです。
ステップ 3.30
式を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.30.1
をかけます。
ステップ 3.30.2
をたし算します。
ステップ 3.31
簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.31.1
分配則を当てはめます。
ステップ 3.31.2
分子を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.31.2.1
各項を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.31.2.1.1
積の可換性を利用して書き換えます。
ステップ 3.31.2.1.2
指数を足してを掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.31.2.1.2.1
を移動させます。
ステップ 3.31.2.1.2.2
をかけます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.31.2.1.2.2.1
乗します。
ステップ 3.31.2.1.2.2.2
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 3.31.2.1.2.3
をたし算します。
ステップ 3.31.2.1.3
をかけます。
ステップ 3.31.2.1.4
をかけます。
ステップ 3.31.2.2
の反対側の項を組み合わせます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.31.2.2.1
をたし算します。
ステップ 3.31.2.2.2
をたし算します。
ステップ 4
微分係数をと等しくし、式を解いて関数の極大値と最小値を求めます。
ステップ 5
一次導関数を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 5.1
一次導関数を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 5.1.1
を利用し、に書き換えます。
ステップ 5.1.2
およびのとき、であるという連鎖律を使って微分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 5.1.2.1
連鎖律を当てはめるために、とします。
ステップ 5.1.2.2
のとき、であるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 5.1.2.3
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 5.1.3
を公分母のある分数として書くために、を掛けます。
ステップ 5.1.4
をまとめます。
ステップ 5.1.5
公分母の分子をまとめます。
ステップ 5.1.6
分子を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 5.1.6.1
をかけます。
ステップ 5.1.6.2
からを引きます。
ステップ 5.1.7
分数をまとめます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 5.1.7.1
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 5.1.7.2
をまとめます。
ステップ 5.1.7.3
負の指数法則を利用してを分母に移動させます。
ステップ 5.1.8
総和則では、に関する積分はです。
ステップ 5.1.9
について定数なので、についての微分係数はです。
ステップ 5.1.10
をたし算します。
ステップ 5.1.11
に対して定数なので、に対するの微分係数はです。
ステップ 5.1.12
のとき、であるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 5.1.13
項を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 5.1.13.1
をかけます。
ステップ 5.1.13.2
をまとめます。
ステップ 5.1.13.3
をまとめます。
ステップ 5.1.13.4
で因数分解します。
ステップ 5.1.14
共通因数を約分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 5.1.14.1
で因数分解します。
ステップ 5.1.14.2
共通因数を約分します。
ステップ 5.1.14.3
式を書き換えます。
ステップ 5.1.15
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 5.2
に関するの一次導関数はです。
ステップ 6
一次導関数をと等しくし、次に方程式を解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.1
一次導関数をに等しくします。
ステップ 6.2
分子を0に等しくします。
ステップ 6.3
について方程式を解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.3.1
方程式の両辺の指定した根をとり、左辺の指数を消去します。
ステップ 6.3.2
を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 6.3.2.1
に書き換えます。
ステップ 6.3.2.2
正の実数と仮定して、累乗根の下から項を取り出します。
ステップ 6.3.2.3
プラスマイナスです。
ステップ 7
微分係数が未定義になる値を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.1
法則を当てはめ、累乗法を根で書き換えます。
ステップ 7.2
の分母をに等しいとして、式が未定義である場所を求めます。
ステップ 7.3
について解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.1
方程式の左辺から根を削除するため、方程式の両辺を3乗します。
ステップ 7.3.2
方程式の各辺を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.2.1
を利用し、に書き換えます。
ステップ 7.3.2.2
左辺を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.2.2.1
の指数を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.2.2.1.1
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 7.3.2.2.1.2
の共通因数を約分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.2.2.1.2.1
共通因数を約分します。
ステップ 7.3.2.2.1.2.2
式を書き換えます。
ステップ 7.3.2.3
右辺を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.2.3.1
を正数乗し、を得ます。
ステップ 7.3.3
について解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.3.1
方程式の左辺を因数分解します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.3.1.1
に書き換えます。
ステップ 7.3.3.1.2
両項とも完全立方なので、立方の差の公式を利用して、因数分解します。このとき、であり、です。
ステップ 7.3.3.1.3
乗します。
ステップ 7.3.3.1.4
積の法則をに当てはめます。
ステップ 7.3.3.2
方程式の左辺の個々の因数がと等しいならば、式全体はと等しくなります。
ステップ 7.3.3.3
に等しくし、を解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.3.3.1
に等しいとします。
ステップ 7.3.3.3.2
についてを解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.3.3.2.1
に等しいとします。
ステップ 7.3.3.3.2.2
について解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.3.3.2.2.1
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 7.3.3.3.2.2.2
の各項をで割り、簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.3.3.2.2.2.1
の各項をで割ります。
ステップ 7.3.3.3.2.2.2.2
左辺を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.3.3.2.2.2.2.1
2つの負の値を割ると正の値になります。
ステップ 7.3.3.3.2.2.2.2.2
で割ります。
ステップ 7.3.3.3.2.2.2.3
右辺を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.3.3.2.2.2.3.1
で割ります。
ステップ 7.3.3.4
に等しくし、を解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.3.4.1
に等しいとします。
ステップ 7.3.3.4.2
についてを解きます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.3.4.2.1
方程式の両辺の指定した根をとり、左辺の指数を消去します。
ステップ 7.3.3.4.2.2
を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.3.4.2.2.1
に書き換えます。
ステップ 7.3.3.4.2.2.2
正の実数と仮定して、累乗根の下から項を取り出します。
ステップ 7.3.3.4.2.2.3
プラスマイナスです。
ステップ 7.3.3.4.2.3
二次方程式の解の公式を利用して解を求めます。
ステップ 7.3.3.4.2.4
、およびを二次方程式の解の公式に代入し、の値を求めます。
ステップ 7.3.3.4.2.5
簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.3.4.2.5.1
分子を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.3.4.2.5.1.1
乗します。
ステップ 7.3.3.4.2.5.1.2
を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.3.4.2.5.1.2.1
をかけます。
ステップ 7.3.3.4.2.5.1.2.2
をかけます。
ステップ 7.3.3.4.2.5.1.3
からを引きます。
ステップ 7.3.3.4.2.5.1.4
に書き換えます。
ステップ 7.3.3.4.2.5.1.5
に書き換えます。
ステップ 7.3.3.4.2.5.1.6
に書き換えます。
ステップ 7.3.3.4.2.5.1.7
に書き換えます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.3.4.2.5.1.7.1
で因数分解します。
ステップ 7.3.3.4.2.5.1.7.2
に書き換えます。
ステップ 7.3.3.4.2.5.1.8
累乗根の下から項を取り出します。
ステップ 7.3.3.4.2.5.1.9
の左に移動させます。
ステップ 7.3.3.4.2.5.2
をかけます。
ステップ 7.3.3.4.2.5.3
を簡約します。
ステップ 7.3.3.4.2.6
式を簡約し、部の値を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.3.4.2.6.1
分子を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.3.4.2.6.1.1
乗します。
ステップ 7.3.3.4.2.6.1.2
を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.3.4.2.6.1.2.1
をかけます。
ステップ 7.3.3.4.2.6.1.2.2
をかけます。
ステップ 7.3.3.4.2.6.1.3
からを引きます。
ステップ 7.3.3.4.2.6.1.4
に書き換えます。
ステップ 7.3.3.4.2.6.1.5
に書き換えます。
ステップ 7.3.3.4.2.6.1.6
に書き換えます。
ステップ 7.3.3.4.2.6.1.7
に書き換えます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.3.4.2.6.1.7.1
で因数分解します。
ステップ 7.3.3.4.2.6.1.7.2
に書き換えます。
ステップ 7.3.3.4.2.6.1.8
累乗根の下から項を取り出します。
ステップ 7.3.3.4.2.6.1.9
の左に移動させます。
ステップ 7.3.3.4.2.6.2
をかけます。
ステップ 7.3.3.4.2.6.3
を簡約します。
ステップ 7.3.3.4.2.6.4
に変更します。
ステップ 7.3.3.4.2.7
式を簡約し、部の値を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.3.4.2.7.1
分子を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.3.4.2.7.1.1
乗します。
ステップ 7.3.3.4.2.7.1.2
を掛けます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.3.4.2.7.1.2.1
をかけます。
ステップ 7.3.3.4.2.7.1.2.2
をかけます。
ステップ 7.3.3.4.2.7.1.3
からを引きます。
ステップ 7.3.3.4.2.7.1.4
に書き換えます。
ステップ 7.3.3.4.2.7.1.5
に書き換えます。
ステップ 7.3.3.4.2.7.1.6
に書き換えます。
ステップ 7.3.3.4.2.7.1.7
に書き換えます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 7.3.3.4.2.7.1.7.1
で因数分解します。
ステップ 7.3.3.4.2.7.1.7.2
に書き換えます。
ステップ 7.3.3.4.2.7.1.8
累乗根の下から項を取り出します。
ステップ 7.3.3.4.2.7.1.9
の左に移動させます。
ステップ 7.3.3.4.2.7.2
をかけます。
ステップ 7.3.3.4.2.7.3
を簡約します。
ステップ 7.3.3.4.2.7.4
に変更します。
ステップ 7.3.3.4.2.8
最終的な答えは両方の解の組み合わせです。
ステップ 7.3.3.5
最終解はを真にするすべての値です。
ステップ 7.4
分母がに等しい、平方根の引数がより小さい、または対数の引数が以下の場合、方程式は未定義です。
ステップ 8
値を求める臨界点です。
ステップ 9
で二次導関数の値を求めます。二次導関数が正のとき、この値が極小値です。二次導関数が負の時、この値が極大値です。
ステップ 10
二次導関数の値を求めます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 10.1
をかけます。
ステップ 10.2
分母を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 10.2.1
各項を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 10.2.1.1
を正数乗し、を得ます。
ステップ 10.2.1.2
をかけます。
ステップ 10.2.2
をたし算します。
ステップ 10.2.3
に書き換えます。
ステップ 10.2.4
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 10.2.5
の共通因数を約分します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 10.2.5.1
共通因数を約分します。
ステップ 10.2.5.2
式を書き換えます。
ステップ 10.2.6
乗します。
ステップ 10.3
式を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 10.3.1
で割ります。
ステップ 10.3.2
をかけます。
ステップ 11
をもつ点が1点以上または未定義の二次導関数があるので、一次導関数検定を当てはめます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 11.1
一次導関数または未定義になる値の周囲で、を分離区間に分割します。
ステップ 11.2
一次導関数の区間からなどの任意の数を代入し、結果が負か正か確認します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 11.2.1
式の変数で置換えます。
ステップ 11.2.2
結果を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 11.2.2.1
乗します。
ステップ 11.2.2.2
分母を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 11.2.2.2.1
各項を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 11.2.2.2.1.1
乗します。
ステップ 11.2.2.2.1.2
をかけます。
ステップ 11.2.2.2.2
をたし算します。
ステップ 11.2.2.3
最終的な答えはです。
ステップ 11.3
一次導関数の区間からなどの任意の数を代入し、結果が負か正か確認します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 11.3.1
式の変数で置換えます。
ステップ 11.3.2
結果を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 11.3.2.1
1のすべての数の累乗は1です。
ステップ 11.3.2.2
分母を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 11.3.2.2.1
各項を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 11.3.2.2.1.1
1のすべての数の累乗は1です。
ステップ 11.3.2.2.1.2
をかけます。
ステップ 11.3.2.2.2
からを引きます。
ステップ 11.3.2.3
最終的な答えはです。
ステップ 11.4
一次導関数の区間からなどの任意の数を代入し、結果が負か正か確認します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 11.4.1
式の変数で置換えます。
ステップ 11.4.2
結果を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 11.4.2.1
乗します。
ステップ 11.4.2.2
分母を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 11.4.2.2.1
各項を簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 11.4.2.2.1.1
乗します。
ステップ 11.4.2.2.1.2
をかけます。
ステップ 11.4.2.2.2
からを引きます。
ステップ 11.4.2.3
最終的な答えはです。
ステップ 11.5
の周囲で一次導関数の符号が変化しなかったので、これは極大値または極小値ではありません。
極大値または極小値ではありません
ステップ 11.6
における極大値または極小値は求められません。
極大値または極小値はありません
極大値または極小値はありません
ステップ 12