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미적분 예제
단계 1
단계 1.1
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 1.2
의 값을 구합니다.
단계 1.2.1
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 1.2.2
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.2.2.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 1.2.2.2
=일 때 은 이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.2.2.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 1.2.3
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 1.2.4
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.2.5
에 을 곱합니다.
단계 1.2.6
의 왼쪽으로 이동하기
단계 1.2.7
에 을 곱합니다.
단계 1.3
의 값을 구합니다.
단계 1.3.1
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 1.3.2
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.3.2.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 1.3.2.2
=일 때 은 이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.3.2.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 1.3.3
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 1.3.4
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.3.5
에 을 곱합니다.
단계 1.3.6
의 왼쪽으로 이동하기
단계 1.3.7
에 을 곱합니다.
단계 2
단계 2.1
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 2.2
의 값을 구합니다.
단계 2.2.1
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 2.2.2
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.2.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 2.2.2.2
=일 때 은 이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.2.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 2.2.3
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 2.2.4
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.5
에 을 곱합니다.
단계 2.2.6
의 왼쪽으로 이동하기
단계 2.2.7
에 을 곱합니다.
단계 2.3
의 값을 구합니다.
단계 2.3.1
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 2.3.2
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.3.2.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 2.3.2.2
=일 때 은 이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.3.2.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 2.3.3
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 2.3.4
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.3.5
에 을 곱합니다.
단계 2.3.6
의 왼쪽으로 이동하기
단계 2.3.7
에 을 곱합니다.
단계 2.4
항을 다시 정렬합니다.
단계 3
함수의 극대값과 극소값을 구하기 위해 도함수를 으로 두고 식을 풉니다.
단계 4
단계 4.1
1차 도함수를 구합니다.
단계 4.1.1
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 4.1.2
의 값을 구합니다.
단계 4.1.2.1
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 4.1.2.2
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 4.1.2.2.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 4.1.2.2.2
=일 때 은 이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 4.1.2.2.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 4.1.2.3
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 4.1.2.4
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 4.1.2.5
에 을 곱합니다.
단계 4.1.2.6
의 왼쪽으로 이동하기
단계 4.1.2.7
에 을 곱합니다.
단계 4.1.3
의 값을 구합니다.
단계 4.1.3.1
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 4.1.3.2
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 4.1.3.2.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 4.1.3.2.2
=일 때 은 이라는 지수 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 4.1.3.2.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 4.1.3.3
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 4.1.3.4
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 4.1.3.5
에 을 곱합니다.
단계 4.1.3.6
의 왼쪽으로 이동하기
단계 4.1.3.7
에 을 곱합니다.
단계 4.2
의 에 대한 1차 도함수는 입니다.
단계 5
단계 5.1
1차 도함수가 이 되게 합니다.
단계 5.2
양변에 그 값을 더하여 을 식의 우변으로 옮깁니다.
단계 5.3
지수에서 변수를 제거하기 위하여 방정식의 양변에 자연로그를 취합니다.
단계 5.4
왼편을 확장합니다.
단계 5.4.1
을 로 바꿔 씁니다.
단계 5.4.2
을 로그 밖으로 내보내서 을 전개합니다.
단계 5.4.3
의 자연로그값은 입니다.
단계 5.4.4
에 을 곱합니다.
단계 5.5
왼편을 확장합니다.
단계 5.5.1
을 로 바꿔 씁니다.
단계 5.5.2
을 로그 밖으로 내보내서 을 전개합니다.
단계 5.5.3
의 자연로그값은 입니다.
단계 5.5.4
에 을 곱합니다.
단계 5.6
로그를 포함하고 있는 모든 항을 방정식의 좌변으로 옮깁니다.
단계 5.7
로그의 나눗셈의 성질 을 이용합니다.
단계 5.8
에서 을 뺍니다.
단계 5.9
가 식의 우변에 있으므로, 두 변을 바꿔 식의 좌변으로 옮깁니다.
단계 5.10
의 각 항을 로 나누고 식을 간단히 합니다.
단계 5.10.1
의 각 항을 로 나눕니다.
단계 5.10.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 5.10.2.1
의 공약수로 약분합니다.
단계 5.10.2.1.1
공약수로 약분합니다.
단계 5.10.2.1.2
을 로 나눕니다.
단계 6
단계 6.1
식의 정의역은 식이 정의되지 않는 수를 제외한 모든 실수입니다. 이 경우 식이 정의되지 않도록 하는 실수는 없습니다.
단계 7
계산할 임계점.
단계 8
에서 이차 미분값을 계산합니다. 이차 미분값이 양이면 이는 극소점입니다. 이차 미분값이 음이면 이는 극대점입니다.
단계 9
단계 9.1
을 로 바꿔 씁니다.
단계 9.2
를 로그 안으로 옮겨 을 간단히 합니다.
단계 9.3
를 로그 안으로 옮겨 을 간단히 합니다.
단계 9.4
지수와 로그는 역함수 관계입니다.
단계 9.5
의 지수를 곱합니다.
단계 9.5.1
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 9.5.2
와 을 묶습니다.
단계 9.5.3
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 9.6
밑을 역수로 만들어 지수의 부호를 바꿉니다.
단계 9.7
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 9.8
분모를 간단히 합니다.
단계 9.8.1
을 로 바꿔 씁니다.
단계 9.8.2
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 9.8.3
의 공약수로 약분합니다.
단계 9.8.3.1
공약수로 약분합니다.
단계 9.8.3.2
수식을 다시 씁니다.
단계 9.8.4
를 승 합니다.
단계 9.9
을 곱합니다.
단계 9.9.1
와 을 묶습니다.
단계 9.9.2
을 로 바꿔 씁니다.
단계 9.9.3
을 로 바꿔 씁니다.
단계 9.9.4
의 지수를 곱합니다.
단계 9.9.4.1
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 9.9.4.2
을 곱합니다.
단계 9.9.4.2.1
와 을 묶습니다.
단계 9.9.4.2.2
에 을 곱합니다.
단계 9.9.5
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 9.9.6
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 9.9.7
와 을 묶습니다.
단계 9.9.8
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 9.9.9
분자를 간단히 합니다.
단계 9.9.9.1
에 을 곱합니다.
단계 9.9.9.2
를 에 더합니다.
단계 9.10
을 로 바꿔 씁니다.
단계 9.11
를 로그 안으로 옮겨 을 간단히 합니다.
단계 9.12
를 로그 안으로 옮겨 을 간단히 합니다.
단계 9.13
지수와 로그는 역함수 관계입니다.
단계 9.14
의 지수를 곱합니다.
단계 9.14.1
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 9.14.2
와 을 묶습니다.
단계 9.14.3
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 9.15
밑을 역수로 만들어 지수의 부호를 바꿉니다.
단계 9.16
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 9.17
분모를 간단히 합니다.
단계 9.17.1
을 로 바꿔 씁니다.
단계 9.17.2
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 9.17.3
의 공약수로 약분합니다.
단계 9.17.3.1
공약수로 약분합니다.
단계 9.17.3.2
수식을 다시 씁니다.
단계 9.17.4
를 승 합니다.
단계 9.18
의 공약수로 약분합니다.
단계 9.18.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 9.18.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 9.18.3
공약수로 약분합니다.
단계 9.18.4
수식을 다시 씁니다.
단계 9.19
을 로 바꿔 씁니다.
단계 10
이계도함수가 음수이므로 은 극대값입니다. 이를 이계도함수 판정법이라고 합니다.
은 극대값입니다
단계 11
단계 11.1
Simplify to substitute in .
단계 11.1.1
을 로 바꿔 씁니다.
단계 11.1.2
를 로그 안으로 옮겨 을 간단히 합니다.
단계 11.1.3
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 11.1.4
분자를 간단히 합니다.
단계 11.1.4.1
을 로 바꿔 씁니다.
단계 11.1.4.2
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 11.1.4.3
의 공약수로 약분합니다.
단계 11.1.4.3.1
공약수로 약분합니다.
단계 11.1.4.3.2
수식을 다시 씁니다.
단계 11.1.4.4
지수값을 계산합니다.
단계 11.2
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 11.3
결과를 간단히 합니다.
단계 11.3.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 11.3.1.1
를 로그 안으로 옮겨 을 간단히 합니다.
단계 11.3.1.2
지수와 로그는 역함수 관계입니다.
단계 11.3.1.3
밑을 역수로 만들어 지수의 부호를 바꿉니다.
단계 11.3.1.4
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 11.3.1.5
의 지수를 곱합니다.
단계 11.3.1.5.1
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 11.3.1.5.2
와 을 묶습니다.
단계 11.3.1.6
를 승 합니다.
단계 11.3.1.7
의 공약수로 약분합니다.
단계 11.3.1.7.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 11.3.1.7.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 11.3.1.7.3
공약수로 약분합니다.
단계 11.3.1.7.4
수식을 다시 씁니다.
단계 11.3.1.8
을 로 바꿔 씁니다.
단계 11.3.1.9
를 로그 안으로 옮겨 을 간단히 합니다.
단계 11.3.1.10
지수와 로그는 역함수 관계입니다.
단계 11.3.1.11
밑을 역수로 만들어 지수의 부호를 바꿉니다.
단계 11.3.1.12
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 11.3.1.13
의 지수를 곱합니다.
단계 11.3.1.13.1
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 11.3.1.13.2
와 을 묶습니다.
단계 11.3.1.14
를 승 합니다.
단계 11.3.1.15
을 곱합니다.
단계 11.3.1.15.1
와 을 묶습니다.
단계 11.3.1.15.2
을 로 바꿔 씁니다.
단계 11.3.1.15.3
의 지수를 곱합니다.
단계 11.3.1.15.3.1
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 11.3.1.15.3.2
을 곱합니다.
단계 11.3.1.15.3.2.1
와 을 묶습니다.
단계 11.3.1.15.3.2.2
에 을 곱합니다.
단계 11.3.1.15.4
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 11.3.1.15.5
을(를) 공통분모가 있는 분수로 표현합니다.
단계 11.3.1.15.6
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 11.3.1.15.7
를 에 더합니다.
단계 11.3.2
최종 답은 입니다.
단계 12
에 대한 극값입니다.
은 극댓값임
단계 13