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微分積分 例
ステップ 1
を関数で書きます。
ステップ 2
ステップ 2.1
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 2.2
の値を求めます。
ステップ 2.2.1
は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 2.2.2
およびのとき、はであるという連鎖律を使って微分します。
ステップ 2.2.2.1
連鎖律を当てはめるために、をとします。
ステップ 2.2.2.2
に関するの微分係数はです。
ステップ 2.2.3
は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 2.2.4
のとき、はであるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 2.2.5
にをかけます。
ステップ 2.2.6
にをかけます。
ステップ 2.2.7
にをかけます。
ステップ 2.2.8
とをまとめます。
ステップ 2.2.9
とをまとめます。
ステップ 2.2.10
をの左に移動させます。
ステップ 2.3
の値を求めます。
ステップ 2.3.1
は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 2.3.2
およびのとき、はであるという連鎖律を使って微分します。
ステップ 2.3.2.1
連鎖律を当てはめるために、をとします。
ステップ 2.3.2.2
に関するの微分係数はです。
ステップ 2.3.3
は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 2.3.4
のとき、はであるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 2.3.5
にをかけます。
ステップ 2.3.6
とをまとめます。
ステップ 2.3.7
とをまとめます。
ステップ 2.3.8
をの左に移動させます。
ステップ 2.4
の因数を並べ替えます。
ステップ 3
ステップ 3.1
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 3.2
の値を求めます。
ステップ 3.2.1
は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 3.2.2
およびのとき、はであるという連鎖律を使って微分します。
ステップ 3.2.2.1
連鎖律を当てはめるために、をとします。
ステップ 3.2.2.2
に関するの微分係数はです。
ステップ 3.2.2.3
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 3.2.3
は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 3.2.4
のとき、はであるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 3.2.5
にをかけます。
ステップ 3.2.6
とをまとめます。
ステップ 3.2.7
とをまとめます。
ステップ 3.2.8
を乗します。
ステップ 3.2.9
を乗します。
ステップ 3.2.10
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 3.2.11
とをたし算します。
ステップ 3.3
の値を求めます。
ステップ 3.3.1
は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 3.3.2
およびのとき、はであるという連鎖律を使って微分します。
ステップ 3.3.2.1
連鎖律を当てはめるために、をとします。
ステップ 3.3.2.2
に関するの微分係数はです。
ステップ 3.3.2.3
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 3.3.3
は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 3.3.4
のとき、はであるというべき乗則を使って微分します。
ステップ 3.3.5
にをかけます。
ステップ 3.3.6
とをまとめます。
ステップ 3.3.7
とをまとめます。
ステップ 3.3.8
を乗します。
ステップ 3.3.9
を乗します。
ステップ 3.3.10
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 3.3.11
とをたし算します。
ステップ 3.4
簡約します。
ステップ 3.4.1
各項を簡約します。
ステップ 3.4.1.1
分子を簡約します。
ステップ 3.4.1.1.1
書き換えます。
ステップ 3.4.1.1.2
とをたし算します。
ステップ 3.4.1.1.3
不要な括弧を削除します。
ステップ 3.4.1.2
をの左に移動させます。
ステップ 3.4.2
の因数を並べ替えます。
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
方程式の各項をで割ります。
ステップ 6
分数を分解します。
ステップ 7
をに変換します。
ステップ 8
をで割ります。
ステップ 9
とをまとめます。
ステップ 10
分数を分解します。
ステップ 11
をに変換します。
ステップ 12
をで割ります。
ステップ 13
とをまとめます。
ステップ 14
分数を分解します。
ステップ 15
をに変換します。
ステップ 16
をで割ります。
ステップ 17
にをかけます。
ステップ 18
方程式の各項をで割ります。
ステップ 19
分子に分母の逆数を掛けます。
ステップ 20
ステップ 20.1
正弦と余弦に関してを書き換えます。
ステップ 20.2
指数をまとめます。
ステップ 20.2.1
とをまとめます。
ステップ 20.2.2
とをまとめます。
ステップ 20.2.3
とをまとめます。
ステップ 21
分子に分母の逆数を掛けます。
ステップ 22
にをかけます。
ステップ 23
をの左に移動させます。
ステップ 24
ステップ 24.1
にをかけます。
ステップ 24.2
を乗します。
ステップ 24.3
を乗します。
ステップ 24.4
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 24.5
とをたし算します。
ステップ 25
をで因数分解します。
ステップ 26
分数を分解します。
ステップ 27
をに変換します。
ステップ 28
とをまとめます。
ステップ 29
分数を分解します。
ステップ 30
正弦と余弦に関してを書き換えます。
ステップ 31
を積として書き換えます。
ステップ 32
ステップ 32.1
をに変換します。
ステップ 32.2
をに変換します。
ステップ 33
ステップ 33.1
とをまとめます。
ステップ 33.2
とをまとめます。
ステップ 34
不要な括弧を削除します。
ステップ 35
ステップ 35.1
をの左に移動させます。
ステップ 35.2
の因数を並べ替えます。
ステップ 36
分子に分母の逆数を掛けます。
ステップ 37
ステップ 37.1
をで因数分解します。
ステップ 37.2
共通因数を約分します。
ステップ 37.3
式を書き換えます。
ステップ 38
ステップ 38.1
正弦と余弦に関してを書き換えます。
ステップ 38.2
指数をまとめます。
ステップ 38.2.1
とをまとめます。
ステップ 38.2.2
とをまとめます。
ステップ 38.3
をの左に移動させます。
ステップ 39
分子に分母の逆数を掛けます。
ステップ 40
にをかけます。
ステップ 41
をの左に移動させます。
ステップ 42
を分子の同値である式で置き換えます。
ステップ 43
にをかけます。
ステップ 44
分数を分解します。
ステップ 45
をに変換します。
ステップ 46
をで割ります。
ステップ 47
にをかけます。
ステップ 48
両辺にを掛けます。
ステップ 49
ステップ 49.1
左辺を簡約します。
ステップ 49.1.1
を簡約します。
ステップ 49.1.1.1
各項を簡約します。
ステップ 49.1.1.1.1
分子を簡約します。
ステップ 49.1.1.1.1.1
正弦と余弦に関してを書き換えます。
ステップ 49.1.1.1.1.2
正弦と余弦に関してを書き換えます。
ステップ 49.1.1.1.1.3
指数をまとめます。
ステップ 49.1.1.1.1.3.1
とをまとめます。
ステップ 49.1.1.1.1.3.2
とをまとめます。
ステップ 49.1.1.1.1.3.3
にをかけます。
ステップ 49.1.1.1.1.3.4
を乗します。
ステップ 49.1.1.1.1.3.5
を乗します。
ステップ 49.1.1.1.1.3.6
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 49.1.1.1.1.3.7
とをたし算します。
ステップ 49.1.1.1.1.4
書き換えます。
ステップ 49.1.1.1.1.5
にをかけます。
ステップ 49.1.1.1.1.6
不要な括弧を削除します。
ステップ 49.1.1.1.1.7
をの左に移動させます。
ステップ 49.1.1.1.2
分子に分母の逆数を掛けます。
ステップ 49.1.1.1.3
まとめる。
ステップ 49.1.1.1.4
にをかけます。
ステップ 49.1.1.1.5
をの左に移動させます。
ステップ 49.1.1.1.6
分子を簡約します。
ステップ 49.1.1.1.6.1
正弦と余弦に関してを書き換えます。
ステップ 49.1.1.1.6.2
指数をまとめます。
ステップ 49.1.1.1.6.2.1
とをまとめます。
ステップ 49.1.1.1.6.2.2
とをまとめます。
ステップ 49.1.1.1.6.3
をの左に移動させます。
ステップ 49.1.1.1.7
分子に分母の逆数を掛けます。
ステップ 49.1.1.1.8
にをかけます。
ステップ 49.1.1.1.9
をの左に移動させます。
ステップ 49.1.1.2
項を簡約します。
ステップ 49.1.1.2.1
分配則を当てはめます。
ステップ 49.1.1.2.2
の共通因数を約分します。
ステップ 49.1.1.2.2.1
をで因数分解します。
ステップ 49.1.1.2.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 49.1.1.2.2.3
式を書き換えます。
ステップ 49.1.1.2.3
の共通因数を約分します。
ステップ 49.1.1.2.3.1
をで因数分解します。
ステップ 49.1.1.2.3.2
共通因数を約分します。
ステップ 49.1.1.2.3.3
式を書き換えます。
ステップ 49.1.1.3
各項を簡約します。
ステップ 49.1.1.3.1
分数を分解します。
ステップ 49.1.1.3.2
をに変換します。
ステップ 49.1.1.3.3
とをまとめます。
ステップ 49.1.1.4
とを並べ替えます。
ステップ 49.2
右辺を簡約します。
ステップ 49.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 49.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 49.2.1.2
式を書き換えます。
ステップ 50
ステップ 50.1
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 50.2
方程式の各辺にある式に同じ分母があるので、分子は等しくなければなりません。
ステップ 50.3
の各項をで割り、簡約します。
ステップ 50.3.1
の各項をで割ります。
ステップ 50.3.2
左辺を簡約します。
ステップ 50.3.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 50.3.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 50.3.2.1.2
式を書き換えます。
ステップ 50.3.2.2
の共通因数を約分します。
ステップ 50.3.2.2.1
共通因数を約分します。
ステップ 50.3.2.2.2
をで割ります。
ステップ 50.3.3
右辺を簡約します。
ステップ 50.3.3.1
の共通因数を約分します。
ステップ 50.3.3.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 50.3.3.1.2
式を書き換えます。
ステップ 50.3.3.2
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 50.4
方程式の両辺の逆正切をとり、正切の中からを取り出します。
ステップ 50.5
右辺を簡約します。
ステップ 50.5.1
の値を求めます。
ステップ 50.6
の各項をで割り、簡約します。
ステップ 50.6.1
の各項をで割ります。
ステップ 50.6.2
左辺を簡約します。
ステップ 50.6.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 50.6.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 50.6.2.1.2
をで割ります。
ステップ 50.6.3
右辺を簡約します。
ステップ 50.6.3.1
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 50.7
正接関数は、第二象限と第四象限で負となります。2番目の解を求めるには、から参照角を引き、第三象限で解を求めます。
ステップ 50.8
にをたし算します。
ステップ 50.9
の結果の角度は正でと隣接します。
ステップ 50.10
の各項をで割り、簡約します。
ステップ 50.10.1
の各項をで割ります。
ステップ 50.10.2
左辺を簡約します。
ステップ 50.10.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 50.10.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 50.10.2.1.2
をで割ります。
ステップ 51
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 52
ステップ 52.1
各項を簡約します。
ステップ 52.1.1
分子を簡約します。
ステップ 52.1.1.1
とをまとめます。
ステップ 52.1.1.2
の共通因数を約分します。
ステップ 52.1.1.2.1
共通因数を約分します。
ステップ 52.1.1.2.2
をで割ります。
ステップ 52.1.1.3
の値を求めます。
ステップ 52.1.1.4
にをかけます。
ステップ 52.1.2
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 52.1.3
をで因数分解します。
ステップ 52.1.4
をで因数分解します。
ステップ 52.1.5
分数を分解します。
ステップ 52.1.6
をで割ります。
ステップ 52.1.7
をで割ります。
ステップ 52.1.8
にをかけます。
ステップ 52.1.9
分子を簡約します。
ステップ 52.1.9.1
の共通因数を約分します。
ステップ 52.1.9.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 52.1.9.1.2
式を書き換えます。
ステップ 52.1.9.2
の値を求めます。
ステップ 52.1.9.3
にをかけます。
ステップ 52.1.10
をで因数分解します。
ステップ 52.1.11
をで因数分解します。
ステップ 52.1.12
分数を分解します。
ステップ 52.1.13
をで割ります。
ステップ 52.1.14
をで割ります。
ステップ 52.1.15
にをかけます。
ステップ 52.2
からを引きます。
ステップ 53
一次導関数検定ができなかったので、極値はありません。
極値がありません
ステップ 54