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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
二次導関数を求めます。
ステップ 2.1.1
一次導関数を求めます。
ステップ 2.1.1.1
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 2.1.1.2
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 2.1.1.2.1
連鎖律を当てはめるために、をとします。
ステップ 2.1.1.2.2
に関するの微分係数はです。
ステップ 2.1.1.2.3
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 2.1.1.3
微分します。
ステップ 2.1.1.3.1
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 2.1.1.3.2
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 2.1.1.3.3
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 2.1.1.3.4
式を簡約します。
ステップ 2.1.1.3.4.1
とをたし算します。
ステップ 2.1.1.3.4.2
にをかけます。
ステップ 2.1.2
二次導関数を求めます。
ステップ 2.1.2.1
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 2.1.2.2
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 2.1.2.3
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 2.1.2.3.1
連鎖律を当てはめるために、をとします。
ステップ 2.1.2.3.2
に関するの微分係数はです。
ステップ 2.1.2.3.3
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 2.1.2.4
を乗します。
ステップ 2.1.2.5
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 2.1.2.6
微分します。
ステップ 2.1.2.6.1
とをたし算します。
ステップ 2.1.2.6.2
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 2.1.2.6.3
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 2.1.2.6.4
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 2.1.2.6.5
式を簡約します。
ステップ 2.1.2.6.5.1
とをたし算します。
ステップ 2.1.2.6.5.2
にをかけます。
ステップ 2.1.2.7
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 2.1.2.7.1
連鎖律を当てはめるために、をとします。
ステップ 2.1.2.7.2
に関するの微分係数はです。
ステップ 2.1.2.7.3
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 2.1.2.8
を乗します。
ステップ 2.1.2.9
を乗します。
ステップ 2.1.2.10
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 2.1.2.11
とをたし算します。
ステップ 2.1.2.12
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 2.1.2.13
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 2.1.2.14
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 2.1.2.15
式を簡約します。
ステップ 2.1.2.15.1
とをたし算します。
ステップ 2.1.2.15.2
にをかけます。
ステップ 2.1.2.16
簡約します。
ステップ 2.1.2.16.1
分配則を当てはめます。
ステップ 2.1.2.16.2
項を並べ替えます。
ステップ 2.1.3
に関するの二次導関数はです。
ステップ 2.2
二次導関数をと等しくし、次に方程式を解きます。
ステップ 2.2.1
二次導関数をに等しくします。
ステップ 2.2.2
恒等式に基づいてをで置き換えます。
ステップ 2.2.3
各項を簡約します。
ステップ 2.2.3.1
分配則を当てはめます。
ステップ 2.2.3.2
指数を足してにを掛けます。
ステップ 2.2.3.2.1
にをかけます。
ステップ 2.2.3.2.1.1
を乗します。
ステップ 2.2.3.2.1.2
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 2.2.3.2.2
とをたし算します。
ステップ 2.2.3.3
をに書き換えます。
ステップ 2.2.4
とをたし算します。
ステップ 2.2.5
をに代入します。
ステップ 2.2.6
をで因数分解します。
ステップ 2.2.6.1
をで因数分解します。
ステップ 2.2.6.2
をで因数分解します。
ステップ 2.2.6.3
をで因数分解します。
ステップ 2.2.7
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 2.2.8
がに等しいとします。
ステップ 2.2.9
をに等しくし、を解きます。
ステップ 2.2.9.1
がに等しいとします。
ステップ 2.2.9.2
についてを解きます。
ステップ 2.2.9.2.1
方程式の両辺にを足します。
ステップ 2.2.9.2.2
の各項をで割り、簡約します。
ステップ 2.2.9.2.2.1
の各項をで割ります。
ステップ 2.2.9.2.2.2
左辺を簡約します。
ステップ 2.2.9.2.2.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 2.2.9.2.2.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.2.9.2.2.2.1.2
をで割ります。
ステップ 2.2.9.2.3
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 2.2.9.2.4
を簡約します。
ステップ 2.2.9.2.4.1
をに書き換えます。
ステップ 2.2.9.2.4.2
のいずれの根はです。
ステップ 2.2.9.2.4.3
にをかけます。
ステップ 2.2.9.2.4.4
分母を組み合わせて簡約します。
ステップ 2.2.9.2.4.4.1
にをかけます。
ステップ 2.2.9.2.4.4.2
を乗します。
ステップ 2.2.9.2.4.4.3
を乗します。
ステップ 2.2.9.2.4.4.4
べき乗則を利用して指数を組み合わせます。
ステップ 2.2.9.2.4.4.5
とをたし算します。
ステップ 2.2.9.2.4.4.6
をに書き換えます。
ステップ 2.2.9.2.4.4.6.1
を利用し、をに書き換えます。
ステップ 2.2.9.2.4.4.6.2
べき乗則を当てはめて、指数をかけ算します。
ステップ 2.2.9.2.4.4.6.3
とをまとめます。
ステップ 2.2.9.2.4.4.6.4
の共通因数を約分します。
ステップ 2.2.9.2.4.4.6.4.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.2.9.2.4.4.6.4.2
式を書き換えます。
ステップ 2.2.9.2.4.4.6.5
指数を求めます。
ステップ 2.2.9.2.5
完全解は、解の正と負の部分の両方の計算結果です。
ステップ 2.2.9.2.5.1
まず、の正の数を利用し、1番目の解を求めます。
ステップ 2.2.9.2.5.2
次に、の負の値を利用し。2番目の解を求めます。
ステップ 2.2.9.2.5.3
完全解は、解の正と負の部分の両方の計算結果です。
ステップ 2.2.10
最終解はを真にするすべての値です。
ステップ 2.2.11
をに代入します。
ステップ 2.2.12
各解を求め、を解きます。
ステップ 2.2.13
のについて解きます。
ステップ 2.2.13.1
割線の値域はとです。がこの値域にないので、解はありません。
解がありません
解がありません
ステップ 2.2.14
のについて解きます。
ステップ 2.2.14.1
割線の値域はとです。がこの値域にないので、解はありません。
解がありません
解がありません
ステップ 2.2.15
のについて解きます。
ステップ 2.2.15.1
割線の値域はとです。がこの値域にないので、解はありません。
解がありません
解がありません
解がありません
解がありません
ステップ 3
ステップ 3.1
の偏角をに等しいとして、式が未定義である場所を求めます。
、任意の整数
ステップ 3.2
を含まないすべての項を方程式の右辺に移動させます。
ステップ 3.2.1
方程式の両辺にを足します。
ステップ 3.2.2
公分母の分子をまとめます。
ステップ 3.2.3
とをたし算します。
ステップ 3.2.4
の共通因数を約分します。
ステップ 3.2.4.1
共通因数を約分します。
ステップ 3.2.4.2
をで割ります。
ステップ 3.3
定義域は式が定義になるのすべての値です。
集合の内包的記法:
、任意の整数
集合の内包的記法:
、任意の整数
ステップ 4
ステップ 4.1
式の変数をで置換えます。
ステップ 4.2
結果を簡約します。
ステップ 4.2.1
各項を簡約します。
ステップ 4.2.1.1
指数を足してにを掛けます。
ステップ 4.2.1.1.1
を移動させます。
ステップ 4.2.1.1.2
にをかけます。
ステップ 4.2.1.2
指数を足してにを掛けます。
ステップ 4.2.1.2.1
を移動させます。
ステップ 4.2.1.2.2
にをかけます。
ステップ 4.2.1.3
指数を足してにを掛けます。
ステップ 4.2.1.3.1
を移動させます。
ステップ 4.2.1.3.2
にをかけます。
ステップ 4.2.2
最終的な答えはです。
ステップ 4.3
が正なので、区間でグラフが上に凹です。
が正なのでで上に凹します。
が正なのでで上に凹します。
ステップ 5