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미적분 예제
단계 1
단계 1.1
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 1.2
를 에 대해 미분하면입니다.
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 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 1.3.3
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
을(를) 사용하여 을(를) (으)로 다시 씁니다.
단계 2.2.2
을 로 바꿔 씁니다.
단계 2.2.3
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.3.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 2.2.3.2
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.3.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 2.2.4
, 일 때 는 이라는 곱의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.5
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.5.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 2.2.5.2
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.5.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 2.2.6
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 2.2.7
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.8
이 에 대해 일정하므로, 를 에 대해 미분하면 입니다.
단계 2.2.9
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.10
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 2.2.11
와 을 묶습니다.
단계 2.2.12
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 2.2.13
분자를 간단히 합니다.
단계 2.2.13.1
에 을 곱합니다.
단계 2.2.13.2
에서 을 뺍니다.
단계 2.2.14
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 2.2.15
를 에 더합니다.
단계 2.2.16
와 을 묶습니다.
단계 2.2.17
와 을 묶습니다.
단계 2.2.18
와 을 묶습니다.
단계 2.2.19
음의 지수 법칙 을 활용하여 를 분모로 이동합니다.
단계 2.2.20
공약수로 약분합니다.
단계 2.2.21
수식을 다시 씁니다.
단계 2.2.22
와 을 묶습니다.
단계 2.2.23
를 승 합니다.
단계 2.2.24
를 승 합니다.
단계 2.2.25
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 2.2.26
를 에 더합니다.
단계 2.2.27
에 을 곱합니다.
단계 2.2.28
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 2.2.29
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 2.2.30
지수를 더하여 에 을 곱합니다.
단계 2.2.30.1
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 2.2.30.2
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 2.2.30.3
를 에 더합니다.
단계 2.2.30.4
을 로 나눕니다.
단계 2.2.31
을 간단히 합니다.
단계 2.2.32
를 에 더합니다.
단계 2.2.33
와 을 묶습니다.
단계 2.2.34
음의 지수 법칙 을 활용하여 를 분모로 이동합니다.
단계 2.3
이 에 대해 일정하므로, 를 에 대해 미분하면 입니다.
단계 2.4
간단히 합니다.
단계 2.4.1
에 곱의 미분 법칙을 적용합니다.
단계 2.4.2
항을 묶습니다.
단계 2.4.2.1
의 지수를 곱합니다.
단계 2.4.2.1.1
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 2.4.2.1.2
의 공약수로 약분합니다.
단계 2.4.2.1.2.1
공약수로 약분합니다.
단계 2.4.2.1.2.2
수식을 다시 씁니다.
단계 2.4.2.2
간단히 합니다.
단계 2.4.2.3
지수를 더하여 에 을 곱합니다.
단계 2.4.2.3.1
를 옮깁니다.
단계 2.4.2.3.2
에 을 곱합니다.
단계 2.4.2.3.2.1
를 승 합니다.
단계 2.4.2.3.2.2
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 2.4.2.3.3
을(를) 공통분모가 있는 분수로 표현합니다.
단계 2.4.2.3.4
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 2.4.2.3.5
를 에 더합니다.
단계 2.4.2.4
를 에 더합니다.
단계 2.4.3
에서 인수를 다시 정렬합니다.
단계 3
함수의 극대값과 극소값을 구하기 위해 도함수를 으로 두고 식을 풉니다.
단계 4
단계 4.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 4.1.1
분모를 간단히 합니다.
단계 4.1.1.1
을 로 바꿔 씁니다.
단계 4.1.1.2
두 항 모두 완전제곱식이므로, 제곱의 차 공식 을 이용하여 인수분해합니다. 이 때 이고 입니다.
단계 4.1.2
에 을 곱합니다.
단계 4.1.3
분모를 결합하고 간단히 합니다.
단계 4.1.3.1
에 을 곱합니다.
단계 4.1.3.2
를 옮깁니다.
단계 4.1.3.3
를 승 합니다.
단계 4.1.3.4
를 승 합니다.
단계 4.1.3.5
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 4.1.3.6
를 에 더합니다.
단계 4.1.3.7
을 로 바꿔 씁니다.
단계 4.1.3.7.1
을(를) 사용하여 을(를) (으)로 다시 씁니다.
단계 4.1.3.7.2
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 4.1.3.7.3
와 을 묶습니다.
단계 4.1.3.7.4
의 공약수로 약분합니다.
단계 4.1.3.7.4.1
공약수로 약분합니다.
단계 4.1.3.7.4.2
수식을 다시 씁니다.
단계 4.1.3.7.5
간단히 합니다.
단계 4.1.4
분모를 간단히 합니다.
단계 4.1.4.1
다시 씁니다.
단계 4.1.4.2
를 옮깁니다.
단계 4.1.4.3
를 승 합니다.
단계 4.1.4.4
를 승 합니다.
단계 4.1.4.5
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 4.1.4.6
를 에 더합니다.
단계 4.1.4.7
을 로 바꿔 씁니다.
단계 4.1.4.7.1
을(를) 사용하여 을(를) (으)로 다시 씁니다.
단계 4.1.4.7.2
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 4.1.4.7.3
와 을 묶습니다.
단계 4.1.4.7.4
의 공약수로 약분합니다.
단계 4.1.4.7.4.1
공약수로 약분합니다.
단계 4.1.4.7.4.2
수식을 다시 씁니다.
단계 4.1.4.7.5
간단히 합니다.
단계 4.1.4.8
불필요한 괄호를 제거합니다.
단계 4.2
공통 분모를 가지는 분수로 을 표현하기 위해 을 곱합니다.
단계 4.3
항을 간단히 합니다.
단계 4.3.1
와 을 묶습니다.
단계 4.3.2
공통분모를 가진 분자끼리 묶습니다.
단계 4.4
분자를 간단히 합니다.
단계 4.4.1
분배 법칙을 적용합니다.
단계 4.4.2
지수를 더하여 에 을 곱합니다.
단계 4.4.2.1
를 옮깁니다.
단계 4.4.2.2
에 을 곱합니다.
단계 4.4.3
에 을 곱합니다.
단계 4.4.4
FOIL 계산법을 이용하여 를 전개합니다.
단계 4.4.4.1
분배 법칙을 적용합니다.
단계 4.4.4.2
분배 법칙을 적용합니다.
단계 4.4.4.3
분배 법칙을 적용합니다.
단계 4.4.5
동류항끼리 묶고 식을 간단히 합니다.
단계 4.4.5.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 4.4.5.1.1
지수를 더하여 에 을 곱합니다.
단계 4.4.5.1.1.1
를 옮깁니다.
단계 4.4.5.1.1.2
에 을 곱합니다.
단계 4.4.5.1.1.2.1
를 승 합니다.
단계 4.4.5.1.1.2.2
지수 법칙 을 이용하여 지수를 합칩니다.
단계 4.4.5.1.1.3
를 에 더합니다.
단계 4.4.5.1.2
에 을 곱합니다.
단계 4.4.5.1.3
지수를 더하여 에 을 곱합니다.
단계 4.4.5.1.3.1
를 옮깁니다.
단계 4.4.5.1.3.2
에 을 곱합니다.
단계 4.4.5.1.4
에 을 곱합니다.
단계 4.4.5.2
에서 을 뺍니다.
단계 4.4.5.3
를 에 더합니다.
단계 5
방정식의 각 변을 그립니다. 해는 교점의 x값입니다.
단계 6
에서 이차 미분값을 계산합니다. 이차 미분값이 양이면 이는 극소점입니다. 이차 미분값이 음이면 이는 극대점입니다.
단계 7
단계 7.1
분자를 간단히 합니다.
단계 7.1.1
를 승 합니다.
단계 7.1.2
에 을 곱합니다.
단계 7.1.3
에서 을 뺍니다.
단계 7.2
분모를 간단히 합니다.
단계 7.2.1
를 승 합니다.
단계 7.2.2
를 승 합니다.
단계 7.2.3
에서 을 뺍니다.
단계 7.2.4
을 로 바꿔 씁니다.
단계 7.2.5
멱의 법칙을 적용하여 과 같이 지수를 곱합니다.
단계 7.2.6
의 공약수로 약분합니다.
단계 7.2.6.1
공약수로 약분합니다.
단계 7.2.6.2
수식을 다시 씁니다.
단계 7.2.7
를 승 합니다.
단계 7.3
식을 간단히 합니다.
단계 7.3.1
에 을 곱합니다.
단계 7.3.2
을 로 나눕니다.
단계 7.3.3
에 을 곱합니다.
단계 8
이계도함수가 음수이므로 은 극대값입니다. 이를 이계도함수 판정법이라고 합니다.
은 극대값입니다
단계 9
단계 9.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 9.2
결과를 간단히 합니다.
단계 9.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 9.2.1.1
의 값을 구합니다.
단계 9.2.1.2
에 을 곱합니다.
단계 9.2.2
에서 을 뺍니다.
단계 9.2.3
최종 답은 입니다.
단계 10
에 대한 극값입니다.
은 극댓값임
단계 11