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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
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 1.1.2.1.1
連鎖律を当てはめるために、をとします。
ステップ 1.1.2.1.2
に関するの微分係数はです。
ステップ 1.1.2.1.3
のすべての発生をで置き換えます。
ステップ 1.1.2.2
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 1.1.2.3
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 1.1.2.4
にをかけます。
ステップ 1.1.2.5
をの左に移動させます。
ステップ 1.1.3
に関するの微分係数はです。
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
をに代入します。
ステップ 2.4.2
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 2.4.3
、、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 2.4.4
簡約します。
ステップ 2.4.4.1
分子を簡約します。
ステップ 2.4.4.1.1
を乗します。
ステップ 2.4.4.1.2
を掛けます。
ステップ 2.4.4.1.2.1
にをかけます。
ステップ 2.4.4.1.2.2
にをかけます。
ステップ 2.4.4.1.3
とをたし算します。
ステップ 2.4.4.2
にをかけます。
ステップ 2.4.4.3
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 2.4.5
式を簡約し、の部の値を求めます。
ステップ 2.4.5.1
分子を簡約します。
ステップ 2.4.5.1.1
を乗します。
ステップ 2.4.5.1.2
を掛けます。
ステップ 2.4.5.1.2.1
にをかけます。
ステップ 2.4.5.1.2.2
にをかけます。
ステップ 2.4.5.1.3
とをたし算します。
ステップ 2.4.5.2
にをかけます。
ステップ 2.4.5.3
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 2.4.5.4
をに変更します。
ステップ 2.4.6
式を簡約し、の部の値を求めます。
ステップ 2.4.6.1
分子を簡約します。
ステップ 2.4.6.1.1
を乗します。
ステップ 2.4.6.1.2
を掛けます。
ステップ 2.4.6.1.2.1
にをかけます。
ステップ 2.4.6.1.2.2
にをかけます。
ステップ 2.4.6.1.3
とをたし算します。
ステップ 2.4.6.2
にをかけます。
ステップ 2.4.6.3
分数の前に負数を移動させます。
ステップ 2.4.6.4
をに変更します。
ステップ 2.4.7
最終的な答えは両方の解の組み合わせです。
ステップ 2.4.8
をに代入します。
ステップ 2.4.9
各解を求め、を解きます。
ステップ 2.4.10
のについて解きます。
ステップ 2.4.10.1
方程式の両辺の逆正弦をとり、正弦の中からを取り出します。
ステップ 2.4.10.2
右辺を簡約します。
ステップ 2.4.10.2.1
の値を求めます。
ステップ 2.4.10.3
正弦関数は、第三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、から解を引き、参照角を求めます。次に、この参照角をに足し、第三象限で解を求めます。
ステップ 2.4.10.4
式を簡約し、2番目の解を求めます。
ステップ 2.4.10.4.1
からを引きます。
ステップ 2.4.10.4.2
の結果の角度は正で、より小さく、と隣接します。
ステップ 2.4.10.5
の周期を求めます。
ステップ 2.4.10.5.1
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 2.4.10.5.2
周期の公式のをで置き換えます。
ステップ 2.4.10.5.3
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 2.4.10.5.4
をで割ります。
ステップ 2.4.10.6
を各負の角に足し、正の角を得ます。
ステップ 2.4.10.6.1
をに足し、正の角を求めます。
ステップ 2.4.10.6.2
からを引きます。
ステップ 2.4.10.6.3
新しい角をリストします。
ステップ 2.4.10.7
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 2.4.11
のについて解きます。
ステップ 2.4.11.1
方程式の両辺の逆正弦をとり、正弦の中からを取り出します。
ステップ 2.4.11.2
右辺を簡約します。
ステップ 2.4.11.2.1
の値を求めます。
ステップ 2.4.11.3
正弦関数は、第三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、から解を引き、参照角を求めます。次に、この参照角をに足し、第三象限で解を求めます。
ステップ 2.4.11.4
式を簡約し、2番目の解を求めます。
ステップ 2.4.11.4.1
からを引きます。
ステップ 2.4.11.4.2
の結果の角度は正で、より小さく、と隣接します。
ステップ 2.4.11.5
の周期を求めます。
ステップ 2.4.11.5.1
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 2.4.11.5.2
周期の公式のをで置き換えます。
ステップ 2.4.11.5.3
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 2.4.11.5.4
をで割ります。
ステップ 2.4.11.6
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 2.4.12
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
各項を簡約します。
ステップ 4.2.2.1
とをたし算します。
ステップ 4.2.2.2
にをかけます。
ステップ 4.2.2.3
とをたし算します。
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
にをかけます。
ステップ 4.3.2.3
とをたし算します。
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
にをかけます。
ステップ 4.4.2.3
とをたし算します。
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
にをかけます。
ステップ 4.5.2.3
とをたし算します。
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
にをかけます。
ステップ 4.7
での値を求めます。
ステップ 4.7.1
をに代入します。
ステップ 4.7.2
各項を簡約します。
ステップ 4.7.2.1
とをたし算します。
ステップ 4.7.2.2
にをかけます。
ステップ 4.7.2.3
とをたし算します。
ステップ 4.8
での値を求めます。
ステップ 4.8.1
をに代入します。
ステップ 4.8.2
各項を簡約します。
ステップ 4.8.2.1
とをたし算します。
ステップ 4.8.2.2
にをかけます。
ステップ 4.8.2.3
とをたし算します。
ステップ 4.9
での値を求めます。
ステップ 4.9.1
をに代入します。
ステップ 4.9.2
各項を簡約します。
ステップ 4.9.2.1
とをたし算します。
ステップ 4.9.2.2
にをかけます。
ステップ 4.9.2.3
とをたし算します。
ステップ 4.10
での値を求めます。
ステップ 4.10.1
をに代入します。
ステップ 4.10.2
各項を簡約します。
ステップ 4.10.2.1
とをたし算します。
ステップ 4.10.2.2
にをかけます。
ステップ 4.10.2.3
とをたし算します。
ステップ 4.11
での値を求めます。
ステップ 4.11.1
をに代入します。
ステップ 4.11.2
にをかけます。
ステップ 4.12
での値を求めます。
ステップ 4.12.1
をに代入します。
ステップ 4.12.2
各項を簡約します。
ステップ 4.12.2.1
とをたし算します。
ステップ 4.12.2.2
にをかけます。
ステップ 4.12.2.3
とをたし算します。
ステップ 4.13
での値を求めます。
ステップ 4.13.1
をに代入します。
ステップ 4.13.2
各項を簡約します。
ステップ 4.13.2.1
とをたし算します。
ステップ 4.13.2.2
にをかけます。
ステップ 4.13.2.3
とをたし算します。
ステップ 4.14
での値を求めます。
ステップ 4.14.1
をに代入します。
ステップ 4.14.2
各項を簡約します。
ステップ 4.14.2.1
とをたし算します。
ステップ 4.14.2.2
にをかけます。
ステップ 4.14.2.3
とをたし算します。
ステップ 4.15
での値を求めます。
ステップ 4.15.1
をに代入します。
ステップ 4.15.2
各項を簡約します。
ステップ 4.15.2.1
とをたし算します。
ステップ 4.15.2.2
にをかけます。
ステップ 4.15.2.3
とをたし算します。
ステップ 4.16
での値を求めます。
ステップ 4.16.1
をに代入します。
ステップ 4.16.2
にをかけます。
ステップ 4.17
での値を求めます。
ステップ 4.17.1
をに代入します。
ステップ 4.17.2
各項を簡約します。
ステップ 4.17.2.1
とをたし算します。
ステップ 4.17.2.2
にをかけます。
ステップ 4.17.2.3
とをたし算します。
ステップ 4.18
での値を求めます。
ステップ 4.18.1
をに代入します。
ステップ 4.18.2
各項を簡約します。
ステップ 4.18.2.1
とをたし算します。
ステップ 4.18.2.2
にをかけます。
ステップ 4.18.2.3
とをたし算します。
ステップ 4.19
での値を求めます。
ステップ 4.19.1
をに代入します。
ステップ 4.19.2
各項を簡約します。
ステップ 4.19.2.1
とをたし算します。
ステップ 4.19.2.2
にをかけます。
ステップ 4.19.2.3
とをたし算します。
ステップ 4.20
での値を求めます。
ステップ 4.20.1
をに代入します。
ステップ 4.20.2
各項を簡約します。
ステップ 4.20.2.1
とをたし算します。
ステップ 4.20.2.2
にをかけます。
ステップ 4.20.2.3
とをたし算します。
ステップ 4.21
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