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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
総和則では、のに関する積分はです。
ステップ 1.1.2
の値を求めます。
ステップ 1.1.2.1
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 1.1.2.2
に関するの微分係数はです。
ステップ 1.1.3
の値を求めます。
ステップ 1.1.3.1
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 1.1.3.1.1
連鎖律を当てはめるために、をとします。
ステップ 1.1.3.1.2
に関するの微分係数はです。
ステップ 1.1.3.1.3
のすべての発生をで置き換えます。
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
をの左に移動させます。
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
2倍角の公式を利用してをに変換します。
ステップ 2.3
左辺を簡約します。
ステップ 2.3.1
各項を簡約します。
ステップ 2.3.1.1
分配則を当てはめます。
ステップ 2.3.1.2
にをかけます。
ステップ 2.3.1.3
にをかけます。
ステップ 2.4
について方程式を解きます。
ステップ 2.4.1
恒等式に基づいてをで置き換えます。
ステップ 2.4.2
各項を簡約します。
ステップ 2.4.2.1
分配則を当てはめます。
ステップ 2.4.2.2
にをかけます。
ステップ 2.4.2.3
にをかけます。
ステップ 2.4.3
からを引きます。
ステップ 2.4.4
多項式を並べ替えます。
ステップ 2.4.5
をに代入します。
ステップ 2.4.6
をで因数分解します。
ステップ 2.4.6.1
をで因数分解します。
ステップ 2.4.6.2
をで因数分解します。
ステップ 2.4.6.3
をで因数分解します。
ステップ 2.4.6.4
をで因数分解します。
ステップ 2.4.6.5
をで因数分解します。
ステップ 2.4.7
の各項をで割り、簡約します。
ステップ 2.4.7.1
の各項をで割ります。
ステップ 2.4.7.2
左辺を簡約します。
ステップ 2.4.7.2.1
の共通因数を約分します。
ステップ 2.4.7.2.1.1
共通因数を約分します。
ステップ 2.4.7.2.1.2
をで割ります。
ステップ 2.4.7.3
右辺を簡約します。
ステップ 2.4.7.3.1
をで割ります。
ステップ 2.4.8
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 2.4.9
、、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 2.4.10
簡約します。
ステップ 2.4.10.1
分子を簡約します。
ステップ 2.4.10.1.1
を乗します。
ステップ 2.4.10.1.2
を掛けます。
ステップ 2.4.10.1.2.1
にをかけます。
ステップ 2.4.10.1.2.2
にをかけます。
ステップ 2.4.10.1.3
とをたし算します。
ステップ 2.4.10.2
にをかけます。
ステップ 2.4.11
式を簡約し、の部の値を求めます。
ステップ 2.4.11.1
分子を簡約します。
ステップ 2.4.11.1.1
を乗します。
ステップ 2.4.11.1.2
を掛けます。
ステップ 2.4.11.1.2.1
にをかけます。
ステップ 2.4.11.1.2.2
にをかけます。
ステップ 2.4.11.1.3
とをたし算します。
ステップ 2.4.11.2
にをかけます。
ステップ 2.4.11.3
をに変更します。
ステップ 2.4.11.4
をに書き換えます。
ステップ 2.4.11.5
をで因数分解します。
ステップ 2.4.11.6
をで因数分解します。
ステップ 2.4.11.7
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 2.4.12
式を簡約し、の部の値を求めます。
ステップ 2.4.12.1
分子を簡約します。
ステップ 2.4.12.1.1
を乗します。
ステップ 2.4.12.1.2
を掛けます。
ステップ 2.4.12.1.2.1
にをかけます。
ステップ 2.4.12.1.2.2
にをかけます。
ステップ 2.4.12.1.3
とをたし算します。
ステップ 2.4.12.2
にをかけます。
ステップ 2.4.12.3
をに変更します。
ステップ 2.4.12.4
をに書き換えます。
ステップ 2.4.12.5
をで因数分解します。
ステップ 2.4.12.6
をで因数分解します。
ステップ 2.4.12.7
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 2.4.13
最終的な答えは両方の解の組み合わせです。
ステップ 2.4.14
をに代入します。
ステップ 2.4.15
各解を求め、を解きます。
ステップ 2.4.16
のについて解きます。
ステップ 2.4.16.1
方程式の両辺の逆余弦をとり、余弦の中からを取り出します。
ステップ 2.4.16.2
右辺を簡約します。
ステップ 2.4.16.2.1
の値を求めます。
ステップ 2.4.16.3
余弦関数は、第二象限と第三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 2.4.16.4
について解きます。
ステップ 2.4.16.4.1
括弧を削除します。
ステップ 2.4.16.4.2
を簡約します。
ステップ 2.4.16.4.2.1
にをかけます。
ステップ 2.4.16.4.2.2
からを引きます。
ステップ 2.4.16.5
の周期を求めます。
ステップ 2.4.16.5.1
関数の期間はを利用して求めることができます。
ステップ 2.4.16.5.2
周期の公式のをで置き換えます。
ステップ 2.4.16.5.3
絶対値は数と0の間の距離です。との間の距離はです。
ステップ 2.4.16.5.4
をで割ります。
ステップ 2.4.16.6
関数の周期がなので、両方向でラジアンごとに値を繰り返します。
、任意の整数
、任意の整数
ステップ 2.4.17
のについて解きます。
ステップ 2.4.17.1
余弦の値域はです。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 2.4.18
すべての解をまとめます。
、任意の整数
、任意の整数
、任意の整数
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
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
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
各項を簡約します。
ステップ 4.3.2.1
とをたし算します。
ステップ 4.3.2.2
とをたし算します。
ステップ 4.3.2.3
にをかけます。
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
各項を簡約します。
ステップ 4.4.2.1
とをたし算します。
ステップ 4.4.2.2
とをたし算します。
ステップ 4.4.2.3
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
各項を簡約します。
ステップ 4.5.2.1
とをたし算します。
ステップ 4.5.2.2
とをたし算します。
ステップ 4.5.2.3
にをかけます。
ステップ 4.6
での値を求めます。
ステップ 4.6.1
をに代入します。
ステップ 4.6.2
各項を簡約します。
ステップ 4.6.2.1
とをたし算します。
ステップ 4.6.2.2
とをたし算します。
ステップ 4.6.2.3
にをかけます。
ステップ 4.7
点のすべてを一覧にします。
、任意の整数
、任意の整数
ステップ 5