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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 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.2.3
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 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.3.3
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.3.3.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 1.3.3.2
를 에 대해 미분하면입니다.
단계 1.3.3.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 1.3.4
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 1.3.5
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.3.6
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.3.7
에 을 곱합니다.
단계 1.3.8
와 을 묶습니다.
단계 1.3.9
의 공약수로 약분합니다.
단계 1.3.9.1
공약수로 약분합니다.
단계 1.3.9.2
수식을 다시 씁니다.
단계 1.3.10
와 을 묶습니다.
단계 1.3.11
및 의 공약수로 약분합니다.
단계 1.3.11.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 1.3.11.2
공약수로 약분합니다.
단계 1.3.11.2.1
를 승 합니다.
단계 1.3.11.2.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 1.3.11.2.3
공약수로 약분합니다.
단계 1.3.11.2.4
수식을 다시 씁니다.
단계 1.3.11.2.5
을 로 나눕니다.
단계 1.4
간단히 합니다.
단계 1.4.1
분배 법칙을 적용합니다.
단계 1.4.2
항을 묶습니다.
단계 1.4.2.1
에 을 곱합니다.
단계 1.4.2.2
를 에 더합니다.
단계 1.4.3
항을 다시 정렬합니다.
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 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.3
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 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.3.3
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.3.3.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 2.3.3.2
를 에 대해 미분하면입니다.
단계 2.3.3.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 2.3.4
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 2.3.5
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.3.6
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.3.7
에 을 곱합니다.
단계 2.3.8
와 을 묶습니다.
단계 2.3.9
의 공약수로 약분합니다.
단계 2.3.9.1
공약수로 약분합니다.
단계 2.3.9.2
수식을 다시 씁니다.
단계 2.3.10
와 을 묶습니다.
단계 2.3.11
및 의 공약수로 약분합니다.
단계 2.3.11.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.3.11.2
공약수로 약분합니다.
단계 2.3.11.2.1
를 승 합니다.
단계 2.3.11.2.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.3.11.2.3
공약수로 약분합니다.
단계 2.3.11.2.4
수식을 다시 씁니다.
단계 2.3.11.2.5
을 로 나눕니다.
단계 2.4
간단히 합니다.
단계 2.4.1
분배 법칙을 적용합니다.
단계 2.4.2
항을 묶습니다.
단계 2.4.2.1
에 을 곱합니다.
단계 2.4.2.2
를 에 더합니다.
단계 2.4.3
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 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 4.1.2.3
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 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 4.1.3.3
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 4.1.3.3.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 4.1.3.3.2
를 에 대해 미분하면입니다.
단계 4.1.3.3.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 4.1.3.4
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 4.1.3.5
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 4.1.3.6
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 4.1.3.7
에 을 곱합니다.
단계 4.1.3.8
와 을 묶습니다.
단계 4.1.3.9
의 공약수로 약분합니다.
단계 4.1.3.9.1
공약수로 약분합니다.
단계 4.1.3.9.2
수식을 다시 씁니다.
단계 4.1.3.10
와 을 묶습니다.
단계 4.1.3.11
및 의 공약수로 약분합니다.
단계 4.1.3.11.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 4.1.3.11.2
공약수로 약분합니다.
단계 4.1.3.11.2.1
를 승 합니다.
단계 4.1.3.11.2.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 4.1.3.11.2.3
공약수로 약분합니다.
단계 4.1.3.11.2.4
수식을 다시 씁니다.
단계 4.1.3.11.2.5
을 로 나눕니다.
단계 4.1.4
간단히 합니다.
단계 4.1.4.1
분배 법칙을 적용합니다.
단계 4.1.4.2
항을 묶습니다.
단계 4.1.4.2.1
에 을 곱합니다.
단계 4.1.4.2.2
를 에 더합니다.
단계 4.1.4.3
항을 다시 정렬합니다.
단계 4.2
의 에 대한 1차 도함수는 입니다.
단계 5
단계 5.1
1차 도함수가 이 되게 합니다.
단계 5.2
방정식의 양변에서 를 뺍니다.
단계 5.3
의 각 항을 로 나누고 식을 간단히 합니다.
단계 5.3.1
의 각 항을 로 나눕니다.
단계 5.3.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 5.3.2.1
의 공약수로 약분합니다.
단계 5.3.2.1.1
공약수로 약분합니다.
단계 5.3.2.1.2
수식을 다시 씁니다.
단계 5.3.2.2
의 공약수로 약분합니다.
단계 5.3.2.2.1
공약수로 약분합니다.
단계 5.3.2.2.2
을 로 나눕니다.
단계 5.3.3
우변을 간단히 합니다.
단계 5.3.3.1
및 의 공약수로 약분합니다.
단계 5.3.3.1.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 5.3.3.1.2
공약수로 약분합니다.
단계 5.3.3.1.2.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 5.3.3.1.2.2
공약수로 약분합니다.
단계 5.3.3.1.2.3
수식을 다시 씁니다.
단계 5.3.3.2
의 공약수로 약분합니다.
단계 5.3.3.2.1
공약수로 약분합니다.
단계 5.3.3.2.2
수식을 다시 씁니다.
단계 5.3.3.3
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 5.4
을 구하기 위해 로그의 성질을 이용하여 방정식을 다시 씁니다.
단계 5.5
로그의 정의를 이용하여 를 지수 형태로 다시 씁니다. 만약 와 가 양의 실수와 이면, 는 와 같습니다.
단계 5.6
에 대해 풉니다.
단계 5.6.1
로 방정식을 다시 씁니다.
단계 5.6.2
의 각 항을 로 나누고 식을 간단히 합니다.
단계 5.6.2.1
의 각 항을 로 나눕니다.
단계 5.6.2.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 5.6.2.2.1
의 공약수로 약분합니다.
단계 5.6.2.2.1.1
공약수로 약분합니다.
단계 5.6.2.2.1.2
을 로 나눕니다.
단계 5.6.2.3
우변을 간단히 합니다.
단계 5.6.2.3.1
음의 지수 법칙 을 활용하여 를 분모로 이동합니다.
단계 6
단계 6.1
식이 정의되지 않은 지점을 알아내려면 의 진수를 보다 같거나 작게 설정해야 합니다.
단계 6.2
의 각 항을 로 나누고 식을 간단히 합니다.
단계 6.2.1
의 각 항을 로 나눕니다.
단계 6.2.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 6.2.2.1
의 공약수로 약분합니다.
단계 6.2.2.1.1
공약수로 약분합니다.
단계 6.2.2.1.2
을 로 나눕니다.
단계 6.2.3
우변을 간단히 합니다.
단계 6.2.3.1
을 로 나눕니다.
단계 6.3
분모가 이거나 제곱근의 인수가 보다 작거나 또는 로그의 진수가 보다 작거나 같은 경우 식이 정의되지 않습니다.
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
각 항을 간단히 합니다.
단계 9.1.1
지수 법칙 을 이용하여 지수를 분배합니다.
단계 9.1.1.1
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 9.1.1.2
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 9.1.2
1의 모든 거듭제곱은 1입니다.
단계 9.1.3
분모를 간단히 합니다.
단계 9.1.3.1
를 승 합니다.
단계 9.1.3.2
의 지수를 곱합니다.
단계 9.1.3.2.1
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 9.1.3.2.2
을 곱합니다.
단계 9.1.3.2.2.1
와 을 묶습니다.
단계 9.1.3.2.2.2
에 을 곱합니다.
단계 9.1.4
의 공약수로 약분합니다.
단계 9.1.4.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 9.1.4.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 9.1.4.3
공약수로 약분합니다.
단계 9.1.4.4
수식을 다시 씁니다.
단계 9.1.5
와 을 묶습니다.
단계 9.1.6
지수 법칙 을 이용하여 지수를 분배합니다.
단계 9.1.6.1
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 9.1.6.2
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 9.1.7
1의 모든 거듭제곱은 1입니다.
단계 9.1.8
분모를 간단히 합니다.
단계 9.1.8.1
를 승 합니다.
단계 9.1.8.2
의 지수를 곱합니다.
단계 9.1.8.2.1
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 9.1.8.2.2
을 곱합니다.
단계 9.1.8.2.2.1
와 을 묶습니다.
단계 9.1.8.2.2.2
에 을 곱합니다.
단계 9.1.9
의 공약수로 약분합니다.
단계 9.1.9.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 9.1.9.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 9.1.9.3
공약수로 약분합니다.
단계 9.1.9.4
수식을 다시 씁니다.
단계 9.1.10
와 을 묶습니다.
단계 9.1.11
의 공약수로 약분합니다.
단계 9.1.11.1
공약수로 약분합니다.
단계 9.1.11.2
수식을 다시 씁니다.
단계 9.1.12
음의 지수 법칙 을 활용하여 를 분자로 이동합니다.
단계 9.1.13
을 로그 밖으로 내보내서 을 전개합니다.
단계 9.1.14
의 자연로그값은 입니다.
단계 9.1.15
에 을 곱합니다.
단계 9.1.16
의 공약수로 약분합니다.
단계 9.1.16.1
의 마이너스 부호를 분자로 이동합니다.
단계 9.1.16.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 9.1.16.3
에서 를 인수분해합니다.
단계 9.1.16.4
공약수로 약분합니다.
단계 9.1.16.5
수식을 다시 씁니다.
단계 9.1.17
에 을 곱합니다.
단계 9.1.18
에 을 곱합니다.
단계 9.1.19
에 을 곱합니다.
단계 9.1.20
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 9.2
항을 간단히 합니다.
단계 9.2.1
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 9.2.2
에서 을 뺍니다.
단계 9.2.3
에서 를 인수분해합니다.
단계 9.3
공약수로 약분합니다.
단계 9.3.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 9.3.2
공약수로 약분합니다.
단계 9.3.3
수식을 다시 씁니다.
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
각 항을 간단히 합니다.
단계 11.2.1.1
지수 법칙 을 이용하여 지수를 분배합니다.
단계 11.2.1.1.1
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 11.2.1.1.2
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 11.2.1.2
1의 모든 거듭제곱은 1입니다.
단계 11.2.1.3
분모를 간단히 합니다.
단계 11.2.1.3.1
를 승 합니다.
단계 11.2.1.3.2
의 지수를 곱합니다.
단계 11.2.1.3.2.1
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 11.2.1.3.2.2
의 공약수로 약분합니다.
단계 11.2.1.3.2.2.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 11.2.1.3.2.2.2
공약수로 약분합니다.
단계 11.2.1.3.2.2.3
수식을 다시 씁니다.
단계 11.2.1.4
와 을 묶습니다.
단계 11.2.1.5
지수 법칙 을 이용하여 지수를 분배합니다.
단계 11.2.1.5.1
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 11.2.1.5.2
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 11.2.1.6
1의 모든 거듭제곱은 1입니다.
단계 11.2.1.7
분모를 간단히 합니다.
단계 11.2.1.7.1
를 승 합니다.
단계 11.2.1.7.2
의 지수를 곱합니다.
단계 11.2.1.7.2.1
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 11.2.1.7.2.2
의 공약수로 약분합니다.
단계 11.2.1.7.2.2.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 11.2.1.7.2.2.2
공약수로 약분합니다.
단계 11.2.1.7.2.2.3
수식을 다시 씁니다.
단계 11.2.1.8
의 공약수로 약분합니다.
단계 11.2.1.8.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 11.2.1.8.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 11.2.1.8.3
공약수로 약분합니다.
단계 11.2.1.8.4
수식을 다시 씁니다.
단계 11.2.1.9
와 을 묶습니다.
단계 11.2.1.10
의 공약수로 약분합니다.
단계 11.2.1.10.1
공약수로 약분합니다.
단계 11.2.1.10.2
수식을 다시 씁니다.
단계 11.2.1.11
음의 지수 법칙 을 활용하여 를 분자로 이동합니다.
단계 11.2.1.12
을 로그 밖으로 내보내서 을 전개합니다.
단계 11.2.1.13
의 자연로그값은 입니다.
단계 11.2.1.14
에 을 곱합니다.
단계 11.2.1.15
의 공약수로 약분합니다.
단계 11.2.1.15.1
의 마이너스 부호를 분자로 이동합니다.
단계 11.2.1.15.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 11.2.1.15.3
에서 를 인수분해합니다.
단계 11.2.1.15.4
공약수로 약분합니다.
단계 11.2.1.15.5
수식을 다시 씁니다.
단계 11.2.1.16
에 을 곱합니다.
단계 11.2.1.17
에 을 곱합니다.
단계 11.2.1.18
에 을 곱합니다.
단계 11.2.1.19
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 11.2.2
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 11.2.3
각 수식에 적절한 인수 을 곱하여 수식의 분모가 모두 이 되도록 식을 씁니다.
단계 11.2.3.1
에 을 곱합니다.
단계 11.2.3.2
에 을 곱합니다.
단계 11.2.4
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 11.2.5
분자를 간단히 합니다.
단계 11.2.5.1
에 을 곱합니다.
단계 11.2.5.2
에서 을 뺍니다.
단계 11.2.6
에서 를 인수분해합니다.
단계 11.2.7
공약수로 약분합니다.
단계 11.2.7.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 11.2.7.2
공약수로 약분합니다.
단계 11.2.7.3
수식을 다시 씁니다.
단계 11.2.8
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 11.2.9
최종 답은 입니다.
단계 12
에 대한 극값입니다.
은 극솟값임
단계 13