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微分積分 例
ステップ 1
ステップ 1.1
一次導関数を求めます。
ステップ 1.1.1
およびのとき、はであるという積の法則を使って微分します。
ステップ 1.1.2
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 1.1.2.1
連鎖律を当てはめるために、をとします。
ステップ 1.1.2.2
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 1.1.2.3
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 1.1.3
微分します。
ステップ 1.1.3.1
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 1.1.3.2
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 1.1.3.3
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 1.1.3.4
にをかけます。
ステップ 1.1.3.5
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 1.1.3.6
は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 1.1.3.7
とをたし算します。
ステップ 1.1.3.8
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 1.1.3.9
をの左に移動させます。
ステップ 1.1.4
簡約します。
ステップ 1.1.4.1
分配則を当てはめます。
ステップ 1.1.4.2
にをかけます。
ステップ 1.1.4.3
にをかけます。
ステップ 1.1.4.4
をで因数分解します。
ステップ 1.1.4.4.1
をで因数分解します。
ステップ 1.1.4.4.2
をで因数分解します。
ステップ 1.1.4.4.3
をで因数分解します。
ステップ 1.1.4.5
各項を簡約します。
ステップ 1.1.4.5.1
1番目の式の各項に2番目の式の各項を掛け、を展開します。
ステップ 1.1.4.5.2
各項を簡約します。
ステップ 1.1.4.5.2.1
積の可換性を利用して書き換えます。
ステップ 1.1.4.5.2.2
指数を足してにを掛けます。
ステップ 1.1.4.5.2.2.1
を移動させます。
ステップ 1.1.4.5.2.2.2
にをかけます。
ステップ 1.1.4.5.2.2.2.1
を乗します。
ステップ 1.1.4.5.2.2.2.2
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 1.1.4.5.2.2.3
とをたし算します。
ステップ 1.1.4.5.2.3
にをかけます。
ステップ 1.1.4.5.2.4
にをかけます。
ステップ 1.1.4.5.2.5
積の可換性を利用して書き換えます。
ステップ 1.1.4.5.2.6
指数を足してにを掛けます。
ステップ 1.1.4.5.2.6.1
を移動させます。
ステップ 1.1.4.5.2.6.2
にをかけます。
ステップ 1.1.4.5.2.7
にをかけます。
ステップ 1.1.4.5.2.8
にをかけます。
ステップ 1.1.4.5.2.9
にをかけます。
ステップ 1.1.4.5.2.10
にをかけます。
ステップ 1.1.4.5.3
とをたし算します。
ステップ 1.1.4.5.4
からを引きます。
ステップ 1.1.4.5.5
分配則を当てはめます。
ステップ 1.1.4.5.6
簡約します。
ステップ 1.1.4.5.6.1
積の可換性を利用して書き換えます。
ステップ 1.1.4.5.6.2
積の可換性を利用して書き換えます。
ステップ 1.1.4.5.6.3
積の可換性を利用して書き換えます。
ステップ 1.1.4.5.6.4
をの左に移動させます。
ステップ 1.1.4.5.7
各項を簡約します。
ステップ 1.1.4.5.7.1
指数を足してにを掛けます。
ステップ 1.1.4.5.7.1.1
を移動させます。
ステップ 1.1.4.5.7.1.2
にをかけます。
ステップ 1.1.4.5.7.1.2.1
を乗します。
ステップ 1.1.4.5.7.1.2.2
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 1.1.4.5.7.1.3
とをたし算します。
ステップ 1.1.4.5.7.2
指数を足してにを掛けます。
ステップ 1.1.4.5.7.2.1
を移動させます。
ステップ 1.1.4.5.7.2.2
にをかけます。
ステップ 1.1.4.5.7.2.2.1
を乗します。
ステップ 1.1.4.5.7.2.2.2
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 1.1.4.5.7.2.3
とをたし算します。
ステップ 1.1.4.5.7.3
指数を足してにを掛けます。
ステップ 1.1.4.5.7.3.1
を移動させます。
ステップ 1.1.4.5.7.3.2
にをかけます。
ステップ 1.1.4.5.8
をに書き換えます。
ステップ 1.1.4.5.9
1番目の式の各項に2番目の式の各項を掛け、を展開します。
ステップ 1.1.4.5.10
各項を簡約します。
ステップ 1.1.4.5.10.1
積の可換性を利用して書き換えます。
ステップ 1.1.4.5.10.2
指数を足してにを掛けます。
ステップ 1.1.4.5.10.2.1
を移動させます。
ステップ 1.1.4.5.10.2.2
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 1.1.4.5.10.2.3
とをたし算します。
ステップ 1.1.4.5.10.3
にをかけます。
ステップ 1.1.4.5.10.4
指数を足してにを掛けます。
ステップ 1.1.4.5.10.4.1
を移動させます。
ステップ 1.1.4.5.10.4.2
にをかけます。
ステップ 1.1.4.5.10.4.2.1
を乗します。
ステップ 1.1.4.5.10.4.2.2
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 1.1.4.5.10.4.3
とをたし算します。
ステップ 1.1.4.5.10.5
にをかけます。
ステップ 1.1.4.5.10.6
積の可換性を利用して書き換えます。
ステップ 1.1.4.5.10.7
指数を足してにを掛けます。
ステップ 1.1.4.5.10.7.1
を移動させます。
ステップ 1.1.4.5.10.7.2
にをかけます。
ステップ 1.1.4.5.10.7.2.1
を乗します。
ステップ 1.1.4.5.10.7.2.2
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 1.1.4.5.10.7.3
とをたし算します。
ステップ 1.1.4.5.10.8
にをかけます。
ステップ 1.1.4.5.10.9
をの左に移動させます。
ステップ 1.1.4.5.10.10
にをかけます。
ステップ 1.1.4.5.10.11
にをかけます。
ステップ 1.1.4.5.11
とをたし算します。
ステップ 1.1.4.5.12
とをたし算します。
ステップ 1.1.4.5.13
からを引きます。
ステップ 1.1.4.5.14
からを引きます。
ステップ 1.1.4.5.15
分配則を当てはめます。
ステップ 1.1.4.5.16
簡約します。
ステップ 1.1.4.5.16.1
にをかけます。
ステップ 1.1.4.5.16.2
にをかけます。
ステップ 1.1.4.5.16.3
にをかけます。
ステップ 1.1.4.5.16.4
にをかけます。
ステップ 1.1.4.5.16.5
にをかけます。
ステップ 1.1.4.6
とをたし算します。
ステップ 1.1.4.7
とをたし算します。
ステップ 1.1.4.8
からを引きます。
ステップ 1.1.4.9
からを引きます。
ステップ 1.1.4.10
分配則を当てはめます。
ステップ 1.1.4.11
簡約します。
ステップ 1.1.4.11.1
積の可換性を利用して書き換えます。
ステップ 1.1.4.11.2
積の可換性を利用して書き換えます。
ステップ 1.1.4.11.3
積の可換性を利用して書き換えます。
ステップ 1.1.4.11.4
積の可換性を利用して書き換えます。
ステップ 1.1.4.11.5
をの左に移動させます。
ステップ 1.1.4.12
各項を簡約します。
ステップ 1.1.4.12.1
指数を足してにを掛けます。
ステップ 1.1.4.12.1.1
を移動させます。
ステップ 1.1.4.12.1.2
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 1.1.4.12.1.3
とをたし算します。
ステップ 1.1.4.12.2
指数を足してにを掛けます。
ステップ 1.1.4.12.2.1
を移動させます。
ステップ 1.1.4.12.2.2
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 1.1.4.12.2.3
とをたし算します。
ステップ 1.1.4.12.3
指数を足してにを掛けます。
ステップ 1.1.4.12.3.1
を移動させます。
ステップ 1.1.4.12.3.2
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 1.1.4.12.3.3
とをたし算します。
ステップ 1.1.4.12.4
指数を足してにを掛けます。
ステップ 1.1.4.12.4.1
を移動させます。
ステップ 1.1.4.12.4.2
にをかけます。
ステップ 1.1.4.12.4.2.1
を乗します。
ステップ 1.1.4.12.4.2.2
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 1.1.4.12.4.3
とをたし算します。
ステップ 1.2
に関するの一次導関数はです。
ステップ 2
ステップ 2.1
一次導関数をに等しくします。
ステップ 2.2
方程式の左辺を因数分解します。
ステップ 2.2.1
をで因数分解します。
ステップ 2.2.1.1
をで因数分解します。
ステップ 2.2.1.2
をで因数分解します。
ステップ 2.2.1.3
をで因数分解します。
ステップ 2.2.1.4
をで因数分解します。
ステップ 2.2.1.5
をで因数分解します。
ステップ 2.2.1.6
をで因数分解します。
ステップ 2.2.1.7
をで因数分解します。
ステップ 2.2.1.8
をで因数分解します。
ステップ 2.2.1.9
をで因数分解します。
ステップ 2.2.2
項を再分類します。
ステップ 2.2.3
をで因数分解します。
ステップ 2.2.3.1
をで因数分解します。
ステップ 2.2.3.2
をで因数分解します。
ステップ 2.2.3.3
をで因数分解します。
ステップ 2.2.4
をに書き換えます。
ステップ 2.2.5
因数分解。
ステップ 2.2.5.1
両項とも完全平方なので、平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 2.2.5.2
不要な括弧を削除します。
ステップ 2.2.6
をに書き換えます。
ステップ 2.2.7
とします。をに代入します。
ステップ 2.2.8
群による因数分解。
ステップ 2.2.8.1
の形の多項式について、積がで和がである2項の和に中央の項を書き換えます。
ステップ 2.2.8.1.1
をで因数分解します。
ステップ 2.2.8.1.2
をプラスに書き換える
ステップ 2.2.8.1.3
分配則を当てはめます。
ステップ 2.2.8.2
各群から最大公約数を因数分解します。
ステップ 2.2.8.2.1
前の2項と後ろの2項をまとめます。
ステップ 2.2.8.2.2
各群から最大公約数を因数分解します。
ステップ 2.2.8.3
最大公約数を因数分解して、多項式を因数分解します。
ステップ 2.2.9
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 2.2.10
をに書き換えます。
ステップ 2.2.11
因数分解。
ステップ 2.2.11.1
両項とも完全平方なので、平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 2.2.11.2
不要な括弧を削除します。
ステップ 2.2.12
をで因数分解します。
ステップ 2.2.12.1
をで因数分解します。
ステップ 2.2.12.2
をで因数分解します。
ステップ 2.2.12.3
をで因数分解します。
ステップ 2.2.13
とします。をに代入します。
ステップ 2.2.14
群による因数分解。
ステップ 2.2.14.1
項を並べ替えます。
ステップ 2.2.14.2
の形の多項式について、積がで和がである2項の和に中央の項を書き換えます。
ステップ 2.2.14.2.1
をで因数分解します。
ステップ 2.2.14.2.2
をプラスに書き換える
ステップ 2.2.14.2.3
分配則を当てはめます。
ステップ 2.2.14.3
各群から最大公約数を因数分解します。
ステップ 2.2.14.3.1
前の2項と後ろの2項をまとめます。
ステップ 2.2.14.3.2
各群から最大公約数を因数分解します。
ステップ 2.2.14.4
最大公約数を因数分解して、多項式を因数分解します。
ステップ 2.2.15
因数分解。
ステップ 2.2.15.1
因数分解。
ステップ 2.2.15.1.1
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 2.2.15.1.2
不要な括弧を削除します。
ステップ 2.2.15.2
不要な括弧を削除します。
ステップ 2.3
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 2.4
をに等しくし、を解きます。
ステップ 2.4.1
がに等しいとします。
ステップ 2.4.2
についてを解きます。
ステップ 2.4.2.1
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 2.4.2.2
を簡約します。
ステップ 2.4.2.2.1
をに書き換えます。
ステップ 2.4.2.2.2
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 2.4.2.2.3
プラスマイナスはです。
ステップ 2.5
をに等しくし、を解きます。
ステップ 2.5.1
がに等しいとします。
ステップ 2.5.2
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 2.6
をに等しくし、を解きます。
ステップ 2.6.1
がに等しいとします。
ステップ 2.6.2
方程式の両辺にを足します。
ステップ 2.7
をに等しくし、を解きます。
ステップ 2.7.1
がに等しいとします。
ステップ 2.7.2
についてを解きます。
ステップ 2.7.2.1
方程式の両辺にを足します。
ステップ 2.7.2.2
の各項をで割り、簡約します。
ステップ 2.7.2.2.1
の各項をで割ります。
ステップ 2.7.2.2.2
左辺を簡約します。
ステップ 2.7.2.2.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 2.7.2.2.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.7.2.2.2.1.2
をで割ります。
ステップ 2.8
をに等しくし、を解きます。
ステップ 2.8.1
がに等しいとします。
ステップ 2.8.2
についてを解きます。
ステップ 2.8.2.1
方程式の両辺からを引きます。
ステップ 2.8.2.2
の各項をで割り、簡約します。
ステップ 2.8.2.2.1
の各項をで割ります。
ステップ 2.8.2.2.2
左辺を簡約します。
ステップ 2.8.2.2.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 2.8.2.2.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.8.2.2.2.1.2
をで割ります。
ステップ 2.8.2.2.3
右辺を簡約します。
ステップ 2.8.2.2.3.1
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 2.9
最終解はを真にするすべての値です。
ステップ 3
ステップ 3.1
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 4
ステップ 4.1
での値を求めます。
ステップ 4.1.1
をに代入します。
ステップ 4.1.2
簡約します。
ステップ 4.1.2.1
式を簡約します。
ステップ 4.1.2.1.1
括弧を削除します。
ステップ 4.1.2.1.2
を正数乗し、を得ます。
ステップ 4.1.2.2
各項を簡約します。
ステップ 4.1.2.2.1
を正数乗し、を得ます。
ステップ 4.1.2.2.2
にをかけます。
ステップ 4.1.2.3
式を簡約します。
ステップ 4.1.2.3.1
とをたし算します。
ステップ 4.1.2.3.2
からを引きます。
ステップ 4.1.2.3.3
を乗します。
ステップ 4.1.2.3.4
にをかけます。
ステップ 4.2
での値を求めます。
ステップ 4.2.1
をに代入します。
ステップ 4.2.2
簡約します。
ステップ 4.2.2.1
式を簡約します。
ステップ 4.2.2.1.1
括弧を削除します。
ステップ 4.2.2.1.2
を乗します。
ステップ 4.2.2.2
各項を簡約します。
ステップ 4.2.2.2.1
を乗します。
ステップ 4.2.2.2.2
にをかけます。
ステップ 4.2.2.3
式を簡約します。
ステップ 4.2.2.3.1
からを引きます。
ステップ 4.2.2.3.2
からを引きます。
ステップ 4.2.2.3.3
を乗します。
ステップ 4.2.2.3.4
にをかけます。
ステップ 4.3
での値を求めます。
ステップ 4.3.1
をに代入します。
ステップ 4.3.2
簡約します。
ステップ 4.3.2.1
式を簡約します。
ステップ 4.3.2.1.1
括弧を削除します。
ステップ 4.3.2.1.2
1のすべての数の累乗は1です。
ステップ 4.3.2.1.3
にをかけます。
ステップ 4.3.2.2
各項を簡約します。
ステップ 4.3.2.2.1
1のすべての数の累乗は1です。
ステップ 4.3.2.2.2
にをかけます。
ステップ 4.3.2.3
式を簡約します。
ステップ 4.3.2.3.1
とをたし算します。
ステップ 4.3.2.3.2
からを引きます。
ステップ 4.3.2.3.3
を正数乗し、を得ます。
ステップ 4.4
での値を求めます。
ステップ 4.4.1
をに代入します。
ステップ 4.4.2
簡約します。
ステップ 4.4.2.1
式を簡約します。
ステップ 4.4.2.1.1
括弧を削除します。
ステップ 4.4.2.1.2
積の法則をに当てはめます。
ステップ 4.4.2.1.3
を乗します。
ステップ 4.4.2.1.4
を乗します。
ステップ 4.4.2.2
各項を簡約します。
ステップ 4.4.2.2.1
積の法則をに当てはめます。
ステップ 4.4.2.2.2
を乗します。
ステップ 4.4.2.2.3
を乗します。
ステップ 4.4.2.2.4
の共通因数を約分します。
ステップ 4.4.2.2.4.1
をで因数分解します。
ステップ 4.4.2.2.4.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.4.2.2.4.3
式を書き換えます。
ステップ 4.4.2.3
公分母を求めます。
ステップ 4.4.2.3.1
にをかけます。
ステップ 4.4.2.3.2
にをかけます。
ステップ 4.4.2.3.3
を分母をもつ分数で書きます。
ステップ 4.4.2.3.4
にをかけます。
ステップ 4.4.2.3.5
にをかけます。
ステップ 4.4.2.3.6
の因数を並べ替えます。
ステップ 4.4.2.3.7
にをかけます。
ステップ 4.4.2.4
公分母の分子をまとめます。
ステップ 4.4.2.5
各項を簡約します。
ステップ 4.4.2.5.1
にをかけます。
ステップ 4.4.2.5.2
にをかけます。
ステップ 4.4.2.6
今日数因数で約分することで式を約分します。
ステップ 4.4.2.6.1
とをたし算します。
ステップ 4.4.2.6.2
からを引きます。
ステップ 4.4.2.6.3
との共通因数を約分します。
ステップ 4.4.2.6.3.1
をで因数分解します。
ステップ 4.4.2.6.3.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.4.2.6.3.2.1
をで因数分解します。
ステップ 4.4.2.6.3.2.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.4.2.6.3.2.3
式を書き換えます。
ステップ 4.4.2.6.4
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 4.4.2.7
べき乗則を利用して指数を分配します。
ステップ 4.4.2.7.1
積の法則をに当てはめます。
ステップ 4.4.2.7.2
積の法則をに当てはめます。
ステップ 4.4.2.8
式を簡約します。
ステップ 4.4.2.8.1
を乗します。
ステップ 4.4.2.8.2
にをかけます。
ステップ 4.4.2.9
まとめる。
ステップ 4.4.2.10
式を簡約します。
ステップ 4.4.2.10.1
を乗します。
ステップ 4.4.2.10.2
を乗します。
ステップ 4.4.2.10.3
にをかけます。
ステップ 4.4.2.10.4
にをかけます。
ステップ 4.5
での値を求めます。
ステップ 4.5.1
をに代入します。
ステップ 4.5.2
簡約します。
ステップ 4.5.2.1
括弧を削除します。
ステップ 4.5.2.2
べき乗則を利用して指数を分配します。
ステップ 4.5.2.2.1
積の法則をに当てはめます。
ステップ 4.5.2.2.2
積の法則をに当てはめます。
ステップ 4.5.2.3
指数を求めます。
ステップ 4.5.2.3.1
を乗します。
ステップ 4.5.2.3.2
を乗します。
ステップ 4.5.2.3.3
を乗します。
ステップ 4.5.2.4
各項を簡約します。
ステップ 4.5.2.4.1
べき乗則を利用して指数を分配します。
ステップ 4.5.2.4.1.1
積の法則をに当てはめます。
ステップ 4.5.2.4.1.2
積の法則をに当てはめます。
ステップ 4.5.2.4.2
を乗します。
ステップ 4.5.2.4.3
にをかけます。
ステップ 4.5.2.4.4
を乗します。
ステップ 4.5.2.4.5
を乗します。
ステップ 4.5.2.4.6
の共通因数を約分します。
ステップ 4.5.2.4.6.1
をで因数分解します。
ステップ 4.5.2.4.6.2
共通因数を約分します。
ステップ 4.5.2.4.6.3
式を書き換えます。
ステップ 4.5.2.5
分数をまとめます。
ステップ 4.5.2.5.1
公分母の分子をまとめます。
ステップ 4.5.2.5.2
式を簡約します。
ステップ 4.5.2.5.2.1
からを引きます。
ステップ 4.5.2.5.2.2
をで割ります。
ステップ 4.5.2.5.2.3
とをたし算します。
ステップ 4.5.2.5.2.4
を正数乗し、を得ます。
ステップ 4.5.2.6
を掛けます。
ステップ 4.5.2.6.1
にをかけます。
ステップ 4.5.2.6.2
にをかけます。
ステップ 4.6
点のすべてを一覧にします。
ステップ 5