미적분 예제

$f (x) = 2 x^{4} - 2 x^{3}$

단계 1

함수의 1차 도함수를 구합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.1

합의 법칙에 의해 $2 x^{4} - 2 x^{3}$ 를 $x$ 에 대해 미분하면 $\frac{d}{d x} [2 x^{4}] + \frac{d}{d x} [- 2 x^{3}]$ 가 됩니다.

$\frac{d}{d x} [2 x^{4}] + \frac{d}{d x} [- 2 x^{3}]$

단계 1.2

$\frac{d}{d x} [2 x^{4}]$ 의 값을 구합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.2.1

$2$ 은 $x$ 에 대해 일정하므로 $x$ 에 대한 $2 x^{4}$ 의 미분은 $2 \frac{d}{d x} [x^{4}]$ 입니다.

$2 \frac{d}{d x} [x^{4}] + \frac{d}{d x} [- 2 x^{3}]$

단계 1.2.2

$n = 4$ 일 때 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ 는 $n x^{n - 1}$ 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

$2 (4 x^{3}) + \frac{d}{d x} [- 2 x^{3}]$

단계 1.2.3

$4$ 에 $2$ 을 곱합니다.

$8 x^{3} + \frac{d}{d x} [- 2 x^{3}]$

단계 1.3

$\frac{d}{d x} [- 2 x^{3}]$ 의 값을 구합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 1.3.1

$- 2$ 은 $x$ 에 대해 일정하므로 $x$ 에 대한 $- 2 x^{3}$ 의 미분은 $- 2 \frac{d}{d x} [x^{3}]$ 입니다.

$8 x^{3} - 2 \frac{d}{d x} [x^{3}]$

단계 1.3.2

$n = 3$ 일 때 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ 는 $n x^{n - 1}$ 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

$8 x^{3} - 2 (3 x^{2})$

단계 1.3.3

$3$ 에 $- 2$ 을 곱합니다.

$8 x^{3} - 6 x^{2}$

단계 2

함수의 2차 도함수를 구합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.1

합의 법칙에 의해 $8 x^{3} - 6 x^{2}$ 를 $x$ 에 대해 미분하면 $\frac{d}{d x} [8 x^{3}] + \frac{d}{d x} [- 6 x^{2}]$ 가 됩니다.

$f'' (x) = \frac{d}{d x} (8 x^{3}) + \frac{d}{d x} (- 6 x^{2})$

단계 2.2

$\frac{d}{d x} [8 x^{3}]$ 의 값을 구합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 2.2.1

$8$ 은 $x$ 에 대해 일정하므로 $x$ 에 대한 $8 x^{3}$ 의 미분은 $8 \frac{d}{d x} [x^{3}]$ 입니다.

$f'' (x) = 8 \frac{d}{d x} (x^{3}) + \frac{d}{d x} (- 6 x^{2})$

단계 2.2.2

$n = 3$ 일 때 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ 는 $n x^{n - 1}$ 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

$f'' (x) = 8 (3 x^{2}) + \frac{d}{d x} (- 6 x^{2})$

단계 2.2.3

$3$ 에 $8$ 을 곱합니다.

$f'' (x) = 24 x^{2} + \frac{d}{d x} (- 6 x^{2})$

단계 2.3

$\frac{d}{d x} [- 6 x^{2}]$ 의 값을 구합니다.

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단계 2.3.1

$- 6$ 은 $x$ 에 대해 일정하므로 $x$ 에 대한 $- 6 x^{2}$ 의 미분은 $- 6 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ 입니다.

$f'' (x) = 24 x^{2} - 6 \frac{d}{d x} x^{2}$

단계 2.3.2

$n = 2$ 일 때 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ 는 $n x^{n - 1}$ 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

$f'' (x) = 24 x^{2} - 6 (2 x)$

단계 2.3.3

$2$ 에 $- 6$ 을 곱합니다.

$f'' (x) = 24 x^{2} - 12 x$

단계 3

함수의 극대값과 극소값을 구하기 위해 도함수를 $0$ 으로 두고 식을 풉니다.

$8 x^{3} - 6 x^{2} = 0$

단계 4

1차 도함수를 구합니다.

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단계 4.1

1차 도함수를 구합니다.

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단계 4.1.1

합의 법칙에 의해 $2 x^{4} - 2 x^{3}$ 를 $x$ 에 대해 미분하면 $\frac{d}{d x} [2 x^{4}] + \frac{d}{d x} [- 2 x^{3}]$ 가 됩니다.

$f' (x) = \frac{d}{d x} (2 x^{4}) + \frac{d}{d x} (- 2 x^{3})$

단계 4.1.2

$\frac{d}{d x} [2 x^{4}]$ 의 값을 구합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.1.2.1

$2$ 은 $x$ 에 대해 일정하므로 $x$ 에 대한 $2 x^{4}$ 의 미분은 $2 \frac{d}{d x} [x^{4}]$ 입니다.

$f' (x) = 2 \frac{d}{d x} (x^{4}) + \frac{d}{d x} (- 2 x^{3})$

단계 4.1.2.2

$n = 4$ 일 때 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ 는 $n x^{n - 1}$ 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

$f' (x) = 2 (4 x^{3}) + \frac{d}{d x} (- 2 x^{3})$

단계 4.1.2.3

$4$ 에 $2$ 을 곱합니다.

$f' (x) = 8 x^{3} + \frac{d}{d x} (- 2 x^{3})$

단계 4.1.3

$\frac{d}{d x} [- 2 x^{3}]$ 의 값을 구합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 4.1.3.1

$- 2$ 은 $x$ 에 대해 일정하므로 $x$ 에 대한 $- 2 x^{3}$ 의 미분은 $- 2 \frac{d}{d x} [x^{3}]$ 입니다.

$f' (x) = 8 x^{3} - 2 \frac{d}{d x} x^{3}$

단계 4.1.3.2

$n = 3$ 일 때 $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ 는 $n x^{n - 1}$ 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.

$f' (x) = 8 x^{3} - 2 (3 x^{2})$

단계 4.1.3.3

$3$ 에 $- 2$ 을 곱합니다.

$f' (x) = 8 x^{3} - 6 x^{2}$

단계 4.2

$f (x)$ 의 $x$ 에 대한 1차 도함수는 $8 x^{3} - 6 x^{2}$ 입니다.

$8 x^{3} - 6 x^{2}$

단계 5

1차 도함수가 $0$ 이 되도록 한 뒤 방정식 $8 x^{3} - 6 x^{2} = 0$ 을 풉니다.

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단계 5.1

1차 도함수가 $0$ 이 되게 합니다.

$8 x^{3} - 6 x^{2} = 0$

단계 5.2

$8 x^{3} - 6 x^{2}$ 에서 $2 x^{2}$ 를 인수분해합니다.

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단계 5.2.1

$8 x^{3}$ 에서 $2 x^{2}$ 를 인수분해합니다.

$2 x^{2} (4 x) - 6 x^{2} = 0$

단계 5.2.2

$- 6 x^{2}$ 에서 $2 x^{2}$ 를 인수분해합니다.

$2 x^{2} (4 x) + 2 x^{2} (- 3) = 0$

단계 5.2.3

$2 x^{2} (4 x) + 2 x^{2} (- 3)$ 에서 $2 x^{2}$ 를 인수분해합니다.

$2 x^{2} (4 x - 3) = 0$

단계 5.3

방정식 좌변의 한 인수가 $0$ 이면 전체 식은 $0$ 이 됩니다.

$x^{2} = 0$

$4 x - 3 = 0$

단계 5.4

$x^{2}$ 이 $0$ 가 되도록 하고 $x$ 에 대해 식을 풉니다.

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단계 5.4.1

$x^{2}$ 를 $0$ 와 같다고 둡니다.

$x^{2} = 0$

단계 5.4.2

$x^{2} = 0$ 을 $x$ 에 대해 풉니다.

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단계 5.4.2.1

Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.

$x = \pm \sqrt{0}$

단계 5.4.2.2

$\pm \sqrt{0}$ 을 간단히 합니다.

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단계 5.4.2.2.1

$0$ 을 $0^{2}$ 로 바꿔 씁니다.

$x = \pm \sqrt{0^{2}}$

단계 5.4.2.2.2

양의 실수로 가정하여 근호 안의 항을 밖으로 빼냅니다.

$x = \pm 0$

단계 5.4.2.2.3

플러스 마이너스 $0$ 은 $0$ 입니다.

$x = 0$

단계 5.5

$4 x - 3$ 이 $0$ 가 되도록 하고 $x$ 에 대해 식을 풉니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 5.5.1

$4 x - 3$ 를 $0$ 와 같다고 둡니다.

$4 x - 3 = 0$

단계 5.5.2

$4 x - 3 = 0$ 을 $x$ 에 대해 풉니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 5.5.2.1

방정식의 양변에 $3$ 를 더합니다.

$4 x = 3$

단계 5.5.2.2

$4 x = 3$ 의 각 항을 $4$ 로 나누고 식을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 5.5.2.2.1

$4 x = 3$ 의 각 항을 $4$ 로 나눕니다.

$\frac{4 x}{4} = \frac{3}{4}$

단계 5.5.2.2.2

좌변을 간단히 합니다.

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단계 5.5.2.2.2.1

$4$ 의 공약수로 약분합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 5.5.2.2.2.1.1

공약수로 약분합니다.

$\frac{4 x}{4} = \frac{3}{4}$

단계 5.5.2.2.2.1.2

$x$ 을 $1$ 로 나눕니다.

$x = \frac{3}{4}$

단계 5.6

$2 x^{2} (4 x - 3) = 0$ 을 참으로 만드는 모든 값이 최종 해가 됩니다.

$x = 0, \frac{3}{4}$

단계 6

도함수가 정의되지 않은 값을 구합니다.

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단계 6.1

식의 정의역은 식이 정의되지 않는 수를 제외한 모든 실수입니다. 이 경우 식이 정의되지 않도록 하는 실수는 없습니다.

단계 7

계산할 임계점.

$x = 0, \frac{3}{4}$

단계 8

$x = 0$ 에서 이차 미분값을 계산합니다. 이차 미분값이 양이면 이는 극소점입니다. 이차 미분값이 음이면 이는 극대점입니다.

$24 {(0)}^{2} - 12 \cdot 0$

단계 9

이차 미분값을 구합니다.

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단계 9.1

각 항을 간단히 합니다.

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단계 9.1.1

$0$ 을 여러 번 거듭제곱해도 $0$ 이 나옵니다.

$24 \cdot 0 - 12 \cdot 0$

단계 9.1.2

$24$ 에 $0$ 을 곱합니다.

$0 - 12 \cdot 0$

단계 9.1.3

$- 12$ 에 $0$ 을 곱합니다.

$0 + 0$

단계 9.2

$0$ 를 $0$ 에 더합니다.

$0$

단계 10

$0$ 는 점이 한 개 이상이거나 2차 도함수가 정의되어 있지 않으므로 1차 도함수 판정을 적용합니다.

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단계 10.1

1차 미분값이 $0$ 또는 정의되지 않게 하는 $x$ 값 주변 구간으로 $(- \infty, \infty)$ 을 나눕니다.

$(- \infty, 0) \cup (0, \frac{3}{4}) \cup (\frac{3}{4}, \infty)$

단계 10.2

1차 도함수 $8 x^{3} - 6 x^{2}$ 의 $(- \infty, 0)$ 구간에서 $- 2$ 와 같은 임의의 숫자를 대입하여 결과값이 음수인지 양수인지 확인합니다.

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단계 10.2.1

수식에서 변수 $x$ 에 $- 2$ 을 대입합니다.

$f' (- 2) = 8 {(- 2)}^{3} - 6 {(- 2)}^{2}$

단계 10.2.2

결과를 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 10.2.2.1

각 항을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 10.2.2.1.1

$- 2$ 를 $3$ 승 합니다.

$f' (- 2) = 8 \cdot - 8 - 6 {(- 2)}^{2}$

단계 10.2.2.1.2

$8$ 에 $- 8$ 을 곱합니다.

$f' (- 2) = - 64 - 6 {(- 2)}^{2}$

단계 10.2.2.1.3

$- 2$ 를 $2$ 승 합니다.

$f' (- 2) = - 64 - 6 \cdot 4$

단계 10.2.2.1.4

$- 6$ 에 $4$ 을 곱합니다.

$f' (- 2) = - 64 - 24$

단계 10.2.2.2

$- 64$ 에서 $24$ 을 뺍니다.

$f' (- 2) = - 88$

단계 10.2.2.3

최종 답은 $- 88$ 입니다.

$- 88$

단계 10.3

1차 도함수 $8 x^{3} - 6 x^{2}$ 의 $(0, \frac{3}{4})$ 구간에서 $0.38$ 와 같은 임의의 숫자를 대입하여 결과값이 음수인지 양수인지 확인합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 10.3.1

수식에서 변수 $x$ 에 $0.38$ 을 대입합니다.

$f' (0.38) = 8 {(0.38)}^{3} - 6 {(0.38)}^{2}$

단계 10.3.2

결과를 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 10.3.2.1

각 항을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 10.3.2.1.1

$0.38$ 를 $3$ 승 합니다.

$f' (0.38) = 8 \cdot 0.054872 - 6 {(0.38)}^{2}$

단계 10.3.2.1.2

$8$ 에 $0.054872$ 을 곱합니다.

$f' (0.38) = 0.438976 - 6 {(0.38)}^{2}$

단계 10.3.2.1.3

$0.38$ 를 $2$ 승 합니다.

$f' (0.38) = 0.438976 - 6 \cdot 0.1444$

단계 10.3.2.1.4

$- 6$ 에 $0.1444$ 을 곱합니다.

$f' (0.38) = 0.438976 - 0.8664$

단계 10.3.2.2

$0.438976$ 에서 $0.8664$ 을 뺍니다.

$f' (0.38) = - 0.427424$

단계 10.3.2.3

최종 답은 $- 0.427424$ 입니다.

$- 0.427424$

단계 10.4

1차 도함수 $8 x^{3} - 6 x^{2}$ 의 $(\frac{3}{4}, \infty)$ 구간에서 $3$ 와 같은 임의의 숫자를 대입하여 결과값이 음수인지 양수인지 확인합니다.

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단계 10.4.1

수식에서 변수 $x$ 에 $3$ 을 대입합니다.

$f' (3) = 8 {(3)}^{3} - 6 {(3)}^{2}$

단계 10.4.2

결과를 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 10.4.2.1

각 항을 간단히 합니다.

자세한 풀이 단계를 보려면 여기를 누르십시오...

단계 10.4.2.1.1

$3$ 를 $3$ 승 합니다.

$f' (3) = 8 \cdot 27 - 6 {(3)}^{2}$

단계 10.4.2.1.2

$8$ 에 $27$ 을 곱합니다.

$f' (3) = 216 - 6 {(3)}^{2}$

단계 10.4.2.1.3

$3$ 를 $2$ 승 합니다.

$f' (3) = 216 - 6 \cdot 9$

단계 10.4.2.1.4

$- 6$ 에 $9$ 을 곱합니다.

$f' (3) = 216 - 54$

단계 10.4.2.2

$216$ 에서 $54$ 을 뺍니다.

$f' (3) = 162$

단계 10.4.2.3

최종 답은 $162$ 입니다.

$162$

단계 10.5

1차 도함수의 부호가 $x = 0$ 근처에서 변하지 않았으므로 극솟값도 극댓값도 아닙니다.

극댓값 또는 극솟값이 아님

단계 10.6

1차 도함수의 부호가 $x = \frac{3}{4}$ 근처에서 음수에서 양수로 변경되었으므로 $x = \frac{3}{4}$ 은 극솟값입니다.

$x = \frac{3}{4}$ 은 극소값입니다.

단계 11

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