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미적분 예제
단계 1
을 함수로 씁니다.
단계 2
단계 2.1
지수의 기본 법칙을 적용합니다.
단계 2.1.1
을(를) 사용하여 을(를) (으)로 다시 씁니다.
단계 2.1.2
을 로 바꿔 씁니다.
단계 2.1.3
의 지수를 곱합니다.
단계 2.1.3.1
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 2.1.3.2
와 을 묶습니다.
단계 2.1.3.3
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 2.2
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 2.2.2
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 2.3
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 2.4
와 을 묶습니다.
단계 2.5
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 2.6
분자를 간단히 합니다.
단계 2.6.1
에 을 곱합니다.
단계 2.6.2
에서 을 뺍니다.
단계 2.7
분수를 통분합니다.
단계 2.7.1
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 2.7.2
와 을 묶습니다.
단계 2.7.3
음의 지수 법칙 을 활용하여 를 분모로 이동합니다.
단계 2.8
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 2.9
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.10
이 에 대해 일정하므로, 를 에 대해 미분하면 입니다.
단계 2.11
항을 간단히 합니다.
단계 2.11.1
를 에 더합니다.
단계 2.11.2
에 을 곱합니다.
단계 2.11.3
와 을 묶습니다.
단계 2.11.4
와 을 묶습니다.
단계 2.11.5
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.12
공약수로 약분합니다.
단계 2.12.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.12.2
공약수로 약분합니다.
단계 2.12.3
수식을 다시 씁니다.
단계 2.13
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 3
단계 3.1
, 일 때 는 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 3.2
, 일 때 는 이라는 몫의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 3.3
멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 3.3.1
의 지수를 곱합니다.
단계 3.3.1.1
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 3.3.1.2
의 공약수로 약분합니다.
단계 3.3.1.2.1
공약수로 약분합니다.
단계 3.3.1.2.2
수식을 다시 씁니다.
단계 3.3.2
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 3.3.3
에 을 곱합니다.
단계 3.4
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 3.4.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 3.4.2
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 3.4.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 3.5
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 3.6
와 을 묶습니다.
단계 3.7
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 3.8
분자를 간단히 합니다.
단계 3.8.1
에 을 곱합니다.
단계 3.8.2
에서 을 뺍니다.
단계 3.9
분수를 통분합니다.
단계 3.9.1
와 을 묶습니다.
단계 3.9.2
와 을 묶습니다.
단계 3.10
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 3.11
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 3.12
이 에 대해 일정하므로, 를 에 대해 미분하면 입니다.
단계 3.13
분수를 통분합니다.
단계 3.13.1
를 에 더합니다.
단계 3.13.2
에 을 곱합니다.
단계 3.13.3
와 을 묶습니다.
단계 3.13.4
에 을 곱합니다.
단계 3.13.5
와 을 묶습니다.
단계 3.14
를 승 합니다.
단계 3.15
를 승 합니다.
단계 3.16
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 3.17
를 에 더합니다.
단계 3.18
에서 를 인수분해합니다.
단계 3.19
공약수로 약분합니다.
단계 3.19.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 3.19.2
공약수로 약분합니다.
단계 3.19.3
수식을 다시 씁니다.
단계 3.19.4
을 로 나눕니다.
단계 3.20
에서 를 인수분해합니다.
단계 3.20.1
를 옮깁니다.
단계 3.20.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 3.20.3
에서 를 인수분해합니다.
단계 3.20.4
에서 를 인수분해합니다.
단계 3.21
의 공약수로 약분합니다.
단계 3.21.1
공약수로 약분합니다.
단계 3.21.2
수식을 다시 씁니다.
단계 3.22
간단히 합니다.
단계 3.23
에서 을 뺍니다.
단계 3.24
음의 지수 법칙 을 활용하여 를 분모로 이동합니다.
단계 3.25
지수를 더하여 에 을 곱합니다.
단계 3.25.1
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 3.25.2
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 3.25.3
와 을 묶습니다.
단계 3.25.4
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 3.25.5
분자를 간단히 합니다.
단계 3.25.5.1
에 을 곱합니다.
단계 3.25.5.2
에서 을 뺍니다.
단계 3.26
이 에 대해 일정하므로, 를 에 대해 미분하면 입니다.
단계 3.27
식을 간단히 합니다.
단계 3.27.1
에 을 곱합니다.
단계 3.27.2
를 에 더합니다.
단계 4
함수의 극대값과 극소값을 구하기 위해 도함수를 으로 두고 식을 풉니다.
단계 5
단계 5.1
1차 도함수를 구합니다.
단계 5.1.1
지수의 기본 법칙을 적용합니다.
단계 5.1.1.1
을(를) 사용하여 을(를) (으)로 다시 씁니다.
단계 5.1.1.2
을 로 바꿔 씁니다.
단계 5.1.1.3
의 지수를 곱합니다.
단계 5.1.1.3.1
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 5.1.1.3.2
와 을 묶습니다.
단계 5.1.1.3.3
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 5.1.2
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 5.1.2.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 5.1.2.2
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 5.1.2.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 5.1.3
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 5.1.4
와 을 묶습니다.
단계 5.1.5
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 5.1.6
분자를 간단히 합니다.
단계 5.1.6.1
에 을 곱합니다.
단계 5.1.6.2
에서 을 뺍니다.
단계 5.1.7
분수를 통분합니다.
단계 5.1.7.1
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 5.1.7.2
와 을 묶습니다.
단계 5.1.7.3
음의 지수 법칙 을 활용하여 를 분모로 이동합니다.
단계 5.1.8
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 5.1.9
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 5.1.10
이 에 대해 일정하므로, 를 에 대해 미분하면 입니다.
단계 5.1.11
항을 간단히 합니다.
단계 5.1.11.1
를 에 더합니다.
단계 5.1.11.2
에 을 곱합니다.
단계 5.1.11.3
와 을 묶습니다.
단계 5.1.11.4
와 을 묶습니다.
단계 5.1.11.5
에서 를 인수분해합니다.
단계 5.1.12
공약수로 약분합니다.
단계 5.1.12.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 5.1.12.2
공약수로 약분합니다.
단계 5.1.12.3
수식을 다시 씁니다.
단계 5.1.13
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 5.2
의 에 대한 1차 도함수는 입니다.
단계 6
단계 6.1
1차 도함수가 이 되게 합니다.
단계 6.2
분자가 0과 같게 만듭니다.
단계 7
단계 7.1
식의 정의역은 식이 정의되지 않는 수를 제외한 모든 실수입니다. 이 경우 식이 정의되지 않도록 하는 실수는 없습니다.
단계 8
계산할 임계점.
단계 9
에서 이차 미분값을 계산합니다. 이차 미분값이 양이면 이는 극소점입니다. 이차 미분값이 음이면 이는 극대점입니다.
단계 10
단계 10.1
분자를 간단히 합니다.
단계 10.1.1
을 여러 번 거듭제곱해도 이 나옵니다.
단계 10.1.2
에 을 곱합니다.
단계 10.1.3
를 에 더합니다.
단계 10.2
분모를 간단히 합니다.
단계 10.2.1
을 여러 번 거듭제곱해도 이 나옵니다.
단계 10.2.2
를 에 더합니다.
단계 10.3
음의 지수 법칙 을 활용하여 를 분모로 이동합니다.
단계 10.4
지수를 더하여 에 을 곱합니다.
단계 10.4.1
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 10.4.2
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 10.4.3
와 을 묶습니다.
단계 10.4.4
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 10.4.5
분자를 간단히 합니다.
단계 10.4.5.1
에 을 곱합니다.
단계 10.4.5.2
에서 을 뺍니다.
단계 11
이계도함수가 음수이므로 은 극대값입니다. 이를 이계도함수 판정법이라고 합니다.
은 극대값입니다
단계 12
단계 12.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 12.2
결과를 간단히 합니다.
단계 12.2.1
분모를 간단히 합니다.
단계 12.2.1.1
을 여러 번 거듭제곱해도 이 나옵니다.
단계 12.2.1.2
를 에 더합니다.
단계 12.2.2
에 을 곱합니다.
단계 12.2.3
분모를 결합하고 간단히 합니다.
단계 12.2.3.1
에 을 곱합니다.
단계 12.2.3.2
를 승 합니다.
단계 12.2.3.3
를 승 합니다.
단계 12.2.3.4
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 12.2.3.5
를 에 더합니다.
단계 12.2.3.6
을 로 바꿔 씁니다.
단계 12.2.3.6.1
을(를) 사용하여 을(를) (으)로 다시 씁니다.
단계 12.2.3.6.2
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 12.2.3.6.3
와 을 묶습니다.
단계 12.2.3.6.4
의 공약수로 약분합니다.
단계 12.2.3.6.4.1
공약수로 약분합니다.
단계 12.2.3.6.4.2
수식을 다시 씁니다.
단계 12.2.3.6.5
지수값을 계산합니다.
단계 12.2.4
최종 답은 입니다.
단계 13
에 대한 극값입니다.
은 극댓값임
단계 14