微分積分 例

極大値と極小値を求める y=1/( x^2+2)の平方根
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
指数の基本法則を当てはめます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 2.1.1
を利用し、に書き換えます。
ステップ 2.1.2
に書き換えます。
ステップ 2.1.3
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 2.1.3.1
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 2.1.3.2
をまとめます。
ステップ 2.1.3.3
分数の前に負数を移動させます。
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
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 2.10
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 2.11
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 2.11.1
をたし算します。
ステップ 2.11.2
をかけます。
ステップ 2.11.3
をまとめます。
ステップ 2.11.4
をまとめます。
ステップ 2.11.5
で因数分解します。
ステップ 2.12
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 2.12.1
で因数分解します。
ステップ 2.12.2
共通因数を約分します。
ステップ 2.12.3
式を書き換えます。
ステップ 2.13
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
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 3.3.1.2.1
共通因数を約分します。
ステップ 3.3.1.2.2
式を書き換えます。
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
をかけます。
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
をまとめます。
ステップ 3.9.2
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
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 3.12
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 3.13
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 3.13.1
をたし算します。
ステップ 3.13.2
をかけます。
ステップ 3.13.3
をまとめます。
ステップ 3.13.4
をかけます。
ステップ 3.13.5
をまとめます。
ステップ 3.14
乗します。
ステップ 3.15
乗します。
ステップ 3.16
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
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 3.19.4
で割ります。
ステップ 3.20
で因数分解します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 3.20.1
を移動させます。
ステップ 3.20.2
で因数分解します。
ステップ 3.20.3
で因数分解します。
ステップ 3.20.4
で因数分解します。
ステップ 3.21
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 3.21.1
共通因数を約分します。
ステップ 3.21.2
式を書き換えます。
ステップ 3.22
簡約します。
ステップ 3.23
からを引きます。
ステップ 3.24
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 3.25
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 3.25.1
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 3.25.2
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 3.25.3
をまとめます。
ステップ 3.25.4
公分母の分子をまとめます。
ステップ 3.25.5
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 3.25.5.1
をかけます。
ステップ 3.25.5.2
からを引きます。
ステップ 3.26
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 3.27
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 3.27.1
をかけます。
ステップ 3.27.2
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
指数の基本法則を当てはめます。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 5.1.1.1
を利用し、に書き換えます。
ステップ 5.1.1.2
に書き換えます。
ステップ 5.1.1.3
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 5.1.1.3.1
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 5.1.1.3.2
をまとめます。
ステップ 5.1.1.3.3
分数の前に負数を移動させます。
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
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 5.1.10
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 5.1.11
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 5.1.11.1
をたし算します。
ステップ 5.1.11.2
をかけます。
ステップ 5.1.11.3
をまとめます。
ステップ 5.1.11.4
をまとめます。
ステップ 5.1.11.5
で因数分解します。
ステップ 5.1.12
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 5.1.12.1
で因数分解します。
ステップ 5.1.12.2
共通因数を約分します。
ステップ 5.1.12.3
式を書き換えます。
ステップ 5.1.13
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 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
式の定義域は、式が未定義の場合を除き、すべての実数です。この場合、式が未定義になるような実数はありません。
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
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 10.1.1
を正数乗し、を得ます。
ステップ 10.1.2
をかけます。
ステップ 10.1.3
をたし算します。
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
を正数乗し、を得ます。
ステップ 10.2.2
をたし算します。
ステップ 10.3
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 10.4
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 10.4.1
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 10.4.2
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 10.4.3
をまとめます。
ステップ 10.4.4
公分母の分子をまとめます。
ステップ 10.4.5
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 10.4.5.1
をかけます。
ステップ 10.4.5.2
からを引きます。
ステップ 11
は二次導関数の値が負であるため、極大値です。これは二次導関数テストと呼ばれます。
は極大値です
ステップ 12
のときy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 12.1
式の変数で置換えます。
ステップ 12.2
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 12.2.1
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 12.2.1.1
を正数乗し、を得ます。
ステップ 12.2.1.2
をたし算します。
ステップ 12.2.2
をかけます。
ステップ 12.2.3
分母を組み合わせて簡約します。
タップして手順をさらに表示してください…
ステップ 12.2.3.1
をかけます。
ステップ 12.2.3.2
乗します。
ステップ 12.2.3.3
乗します。
ステップ 12.2.3.4
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 12.2.3.5
をたし算します。
ステップ 12.2.3.6
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 12.2.3.6.1
を利用し、に書き換えます。
ステップ 12.2.3.6.2
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 12.2.3.6.3
をまとめます。
ステップ 12.2.3.6.4
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 12.2.3.6.4.1
共通因数を約分します。
ステップ 12.2.3.6.4.2
式を書き換えます。
ステップ 12.2.3.6.5
指数を求めます。
ステップ 12.2.4
最終的な答えはです。
ステップ 13
の極値です。
は極大値です
ステップ 14