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미적분 예제
단계 1
단계 1.1
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 1.2
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.2.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 1.2.2
를 에 대해 미분하면입니다.
단계 1.2.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 1.3
미분합니다.
단계 1.3.1
에 을 곱합니다.
단계 1.3.2
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 1.3.3
에 을 곱합니다.
단계 1.3.4
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.3.5
식을 간단히 합니다.
단계 1.3.5.1
에 을 곱합니다.
단계 1.3.5.2
인수를 다시 정렬합니다.
단계 2
단계 2.1
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 2.2
, 일 때 는 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.3
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.3.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 2.3.2
를 에 대해 미분하면입니다.
단계 2.3.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 2.4
를 승 합니다.
단계 2.5
를 승 합니다.
단계 2.6
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 2.7
미분합니다.
단계 2.7.1
를 에 더합니다.
단계 2.7.2
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 2.7.3
에 을 곱합니다.
단계 2.7.4
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.7.5
에 을 곱합니다.
단계 2.8
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.8.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 2.8.2
를 에 대해 미분하면입니다.
단계 2.8.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 2.9
를 승 합니다.
단계 2.10
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 2.11
를 에 더합니다.
단계 2.12
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 2.13
에 을 곱합니다.
단계 2.14
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.15
에 을 곱합니다.
단계 2.16
간단히 합니다.
단계 2.16.1
분배 법칙을 적용합니다.
단계 2.16.2
항을 묶습니다.
단계 2.16.2.1
에 을 곱합니다.
단계 2.16.2.2
에 을 곱합니다.
단계 2.16.3
항을 다시 정렬합니다.
단계 3
함수의 극대값과 극소값을 구하기 위해 도함수를 으로 두고 식을 풉니다.
단계 4
방정식 좌변의 한 인수가 이면 전체 식은 이 됩니다.
단계 5
단계 5.1
를 와 같다고 둡니다.
단계 5.2
을 에 대해 풉니다.
단계 5.2.1
코탄젠트 안의 를 꺼내기 위해 방정식 양변에 코탄젠트의 역을 취합니다.
단계 5.2.2
우변을 간단히 합니다.
단계 5.2.2.1
의 정확한 값은 입니다.
단계 5.2.3
의 각 항을 로 나누고 식을 간단히 합니다.
단계 5.2.3.1
의 각 항을 로 나눕니다.
단계 5.2.3.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 5.2.3.2.1
의 공약수로 약분합니다.
단계 5.2.3.2.1.1
공약수로 약분합니다.
단계 5.2.3.2.1.2
을 로 나눕니다.
단계 5.2.3.3
우변을 간단히 합니다.
단계 5.2.3.3.1
분자에 분모의 역수를 곱합니다.
단계 5.2.3.3.2
을 곱합니다.
단계 5.2.3.3.2.1
에 을 곱합니다.
단계 5.2.3.3.2.2
에 을 곱합니다.
단계 5.2.4
코탄젠트 함수는 제1사분면과 제3사분면에서 양의 값을 가집니다. 두 번째 해를 구하려면 에 기준각을 더하여 제4사분면에 있는 해를 구합니다.
단계 5.2.5
에 대해 풉니다.
단계 5.2.5.1
간단히 합니다.
단계 5.2.5.1.1
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 5.2.5.1.2
와 을 묶습니다.
단계 5.2.5.1.3
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 5.2.5.1.4
를 에 더합니다.
단계 5.2.5.1.4.1
와 을 다시 정렬합니다.
단계 5.2.5.1.4.2
를 에 더합니다.
단계 5.2.5.2
의 각 항을 로 나누고 식을 간단히 합니다.
단계 5.2.5.2.1
의 각 항을 로 나눕니다.
단계 5.2.5.2.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 5.2.5.2.2.1
의 공약수로 약분합니다.
단계 5.2.5.2.2.1.1
공약수로 약분합니다.
단계 5.2.5.2.2.1.2
을 로 나눕니다.
단계 5.2.5.2.3
우변을 간단히 합니다.
단계 5.2.5.2.3.1
분자에 분모의 역수를 곱합니다.
단계 5.2.5.2.3.2
을 곱합니다.
단계 5.2.5.2.3.2.1
에 을 곱합니다.
단계 5.2.5.2.3.2.2
에 을 곱합니다.
단계 5.2.6
방정식 의 해.
단계 6
단계 6.1
를 와 같다고 둡니다.
단계 6.2
코시컨트의 범위는 과 입니다. 은 이 구간에 속하지 않으므로 해가 존재하지 않습니다.
해 없음
해 없음
단계 7
을 참으로 만드는 모든 값이 최종 해가 됩니다.
단계 8
에서 이차 미분값을 계산합니다. 이차 미분값이 양이면 이는 극소점입니다. 이차 미분값이 음이면 이는 극대점입니다.
단계 9
단계 9.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 9.1.1
의 공약수로 약분합니다.
단계 9.1.1.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 9.1.1.2
공약수로 약분합니다.
단계 9.1.1.3
수식을 다시 씁니다.
단계 9.1.2
의 정확한 값은 입니다.
단계 9.1.3
을 여러 번 거듭제곱해도 이 나옵니다.
단계 9.1.4
에 을 곱합니다.
단계 9.1.5
의 공약수로 약분합니다.
단계 9.1.5.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 9.1.5.2
공약수로 약분합니다.
단계 9.1.5.3
수식을 다시 씁니다.
단계 9.1.6
의 정확한 값은 입니다.
단계 9.1.7
에 을 곱합니다.
단계 9.1.8
의 공약수로 약분합니다.
단계 9.1.8.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 9.1.8.2
공약수로 약분합니다.
단계 9.1.8.3
수식을 다시 씁니다.
단계 9.1.9
의 정확한 값은 입니다.
단계 9.1.10
1의 모든 거듭제곱은 1입니다.
단계 9.1.11
에 을 곱합니다.
단계 9.2
를 에 더합니다.
단계 10
이계도함수가 양수이므로 은 극소값입니다. 이를 이계도함수 판정법이라고 합니다.
은 극소값입니다.
단계 11
단계 11.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 11.2
결과를 간단히 합니다.
단계 11.2.1
의 공약수로 약분합니다.
단계 11.2.1.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 11.2.1.2
공약수로 약분합니다.
단계 11.2.1.3
수식을 다시 씁니다.
단계 11.2.2
의 정확한 값은 입니다.
단계 11.2.3
에 을 곱합니다.
단계 11.2.4
최종 답은 입니다.
단계 12
에서 이차 미분값을 계산합니다. 이차 미분값이 양이면 이는 극소점입니다. 이차 미분값이 음이면 이는 극대점입니다.
단계 13
단계 13.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 13.1.1
의 공약수로 약분합니다.
단계 13.1.1.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 13.1.1.2
공약수로 약분합니다.
단계 13.1.1.3
수식을 다시 씁니다.
단계 13.1.2
제1사분면에서 동일한 삼각값을 갖는 각도를 찾아 기준 각도를 적용합니다. 제4사분면에서 코탄젠트가 음수이므로 수식에 마이너스 부호를 붙입니다.
단계 13.1.3
의 정확한 값은 입니다.
단계 13.1.4
에 을 곱합니다.
단계 13.1.5
을 여러 번 거듭제곱해도 이 나옵니다.
단계 13.1.6
에 을 곱합니다.
단계 13.1.7
의 공약수로 약분합니다.
단계 13.1.7.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 13.1.7.2
공약수로 약분합니다.
단계 13.1.7.3
수식을 다시 씁니다.
단계 13.1.8
제1사분면에서 동일한 삼각값을 갖는 각도를 찾아 기준 각도를 적용합니다. 제4사분면에서 코시컨트가 음수이므로 수식에 마이너스 부호를 붙입니다.
단계 13.1.9
의 정확한 값은 입니다.
단계 13.1.10
을 곱합니다.
단계 13.1.10.1
에 을 곱합니다.
단계 13.1.10.2
에 을 곱합니다.
단계 13.1.11
의 공약수로 약분합니다.
단계 13.1.11.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 13.1.11.2
공약수로 약분합니다.
단계 13.1.11.3
수식을 다시 씁니다.
단계 13.1.12
제1사분면에서 동일한 삼각값을 갖는 각도를 찾아 기준 각도를 적용합니다. 제4사분면에서 코시컨트가 음수이므로 수식에 마이너스 부호를 붙입니다.
단계 13.1.13
의 정확한 값은 입니다.
단계 13.1.14
에 을 곱합니다.
단계 13.1.15
를 승 합니다.
단계 13.1.16
에 을 곱합니다.
단계 13.2
에서 을 뺍니다.
단계 14
이계도함수가 음수이므로 은 극대값입니다. 이를 이계도함수 판정법이라고 합니다.
은 극대값입니다
단계 15
단계 15.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 15.2
결과를 간단히 합니다.
단계 15.2.1
의 공약수로 약분합니다.
단계 15.2.1.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 15.2.1.2
공약수로 약분합니다.
단계 15.2.1.3
수식을 다시 씁니다.
단계 15.2.2
제1사분면에서 동일한 삼각값을 갖는 각도를 찾아 기준 각도를 적용합니다. 제4사분면에서 코시컨트가 음수이므로 수식에 마이너스 부호를 붙입니다.
단계 15.2.3
의 정확한 값은 입니다.
단계 15.2.4
을 곱합니다.
단계 15.2.4.1
에 을 곱합니다.
단계 15.2.4.2
에 을 곱합니다.
단계 15.2.5
최종 답은 입니다.
단계 16
에 대한 극값입니다.
은 극솟값임
은 극댓값임
단계 17