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미적분 예제
단계 1
을 함수로 씁니다.
단계 2
단계 2.1
1차 도함수를 구합니다.
단계 2.1.1
, 일 때 는 이라는 연쇄 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.1.1.1
연쇄법칙을 적용하기 위해 를 로 바꿉니다.
단계 2.1.1.2
를 에 대해 미분하면입니다.
단계 2.1.1.3
를 모두 로 바꿉니다.
단계 2.1.2
미분합니다.
단계 2.1.2.1
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 2.1.2.2
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.1.2.3
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 2.1.2.4
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.1.2.5
에 을 곱합니다.
단계 2.1.2.6
이 에 대해 일정하므로, 를 에 대해 미분하면 입니다.
단계 2.1.2.7
를 에 더합니다.
단계 2.1.3
간단히 합니다.
단계 2.1.3.1
인수를 다시 정렬합니다.
단계 2.1.3.2
에 을 곱합니다.
단계 2.1.3.3
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.1.3.3.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.1.3.3.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.1.3.3.3
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.2
2차 도함수를 구합니다
단계 2.2.1
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 2.2.2
, 일 때 는 이라는 몫의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.3
미분합니다.
단계 2.2.3.1
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 2.2.3.2
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.3.3
이 에 대해 일정하므로, 를 에 대해 미분하면 입니다.
단계 2.2.3.4
식을 간단히 합니다.
단계 2.2.3.4.1
를 에 더합니다.
단계 2.2.3.4.2
에 을 곱합니다.
단계 2.2.3.5
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 2.2.3.6
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.3.7
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 2.2.3.8
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 2.2.3.9
에 을 곱합니다.
단계 2.2.3.10
이 에 대해 일정하므로, 를 에 대해 미분하면 입니다.
단계 2.2.3.11
분수를 통분합니다.
단계 2.2.3.11.1
를 에 더합니다.
단계 2.2.3.11.2
와 을 묶습니다.
단계 2.2.4
간단히 합니다.
단계 2.2.4.1
분배 법칙을 적용합니다.
단계 2.2.4.2
분배 법칙을 적용합니다.
단계 2.2.4.3
분자를 간단히 합니다.
단계 2.2.4.3.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 2.2.4.3.1.1
에 을 곱합니다.
단계 2.2.4.3.1.2
에 을 곱합니다.
단계 2.2.4.3.1.3
에 을 곱합니다.
단계 2.2.4.3.1.4
FOIL 계산법을 이용하여 를 전개합니다.
단계 2.2.4.3.1.4.1
분배 법칙을 적용합니다.
단계 2.2.4.3.1.4.2
분배 법칙을 적용합니다.
단계 2.2.4.3.1.4.3
분배 법칙을 적용합니다.
단계 2.2.4.3.1.5
동류항끼리 묶고 식을 간단히 합니다.
단계 2.2.4.3.1.5.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 2.2.4.3.1.5.1.1
곱셈의 교환법칙을 사용하여 다시 씁니다.
단계 2.2.4.3.1.5.1.2
지수를 더하여 에 을 곱합니다.
단계 2.2.4.3.1.5.1.2.1
를 옮깁니다.
단계 2.2.4.3.1.5.1.2.2
에 을 곱합니다.
단계 2.2.4.3.1.5.1.3
에 을 곱합니다.
단계 2.2.4.3.1.5.1.4
에 을 곱합니다.
단계 2.2.4.3.1.5.1.5
에 을 곱합니다.
단계 2.2.4.3.1.5.1.6
에 을 곱합니다.
단계 2.2.4.3.1.5.2
를 에 더합니다.
단계 2.2.4.3.1.6
분배 법칙을 적용합니다.
단계 2.2.4.3.1.7
간단히 합니다.
단계 2.2.4.3.1.7.1
에 을 곱합니다.
단계 2.2.4.3.1.7.2
에 을 곱합니다.
단계 2.2.4.3.1.7.3
에 을 곱합니다.
단계 2.2.4.3.2
에서 을 뺍니다.
단계 2.2.4.3.3
를 에 더합니다.
단계 2.2.4.3.4
에서 을 뺍니다.
단계 2.2.4.4
분자를 간단히 합니다.
단계 2.2.4.4.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.2.4.4.1.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.2.4.4.1.2
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.2.4.4.1.3
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.2.4.4.1.4
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.2.4.4.1.5
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.2.4.4.2
공통인수를 이용하여 인수분해를 합니다.
단계 2.2.4.4.2.1
형태의 다항식에 대해 곱이 이고 합이 인 두 항의 합으로 중간항을 다시 씁니다.
단계 2.2.4.4.2.1.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.2.4.4.2.1.2
를 + 로 다시 씁니다.
단계 2.2.4.4.2.1.3
분배 법칙을 적용합니다.
단계 2.2.4.4.2.2
각 그룹에서 최대공약수를 밖으로 뺍니다.
단계 2.2.4.4.2.2.1
처음 두 항과 마지막 두 항을 묶습니다.
단계 2.2.4.4.2.2.2
각 그룹에서 최대공약수를 밖으로 뺍니다.
단계 2.2.4.4.2.3
최대공약수 을 밖으로 빼어 다항식을 인수분해합니다.
단계 2.2.4.5
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.2.4.6
을 로 바꿔 씁니다.
단계 2.2.4.7
에서 를 인수분해합니다.
단계 2.2.4.8
을 로 바꿔 씁니다.
단계 2.2.4.9
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 2.2.4.10
에서 인수를 다시 정렬합니다.
단계 2.3
의 에 대한 2차 도함수는 입니다.
단계 3
단계 3.1
2차 도함수를 과(와) 같게 합니다.
단계 3.2
분자가 0과 같게 만듭니다.
단계 3.3
에 대해 식을 풉니다.
단계 3.3.1
방정식 좌변의 한 인수가 이면 전체 식은 이 됩니다.
단계 3.3.2
이 가 되도록 하고 에 대해 식을 풉니다.
단계 3.3.2.1
를 와 같다고 둡니다.
단계 3.3.2.2
방정식의 양변에서 를 뺍니다.
단계 3.3.3
이 가 되도록 하고 에 대해 식을 풉니다.
단계 3.3.3.1
를 와 같다고 둡니다.
단계 3.3.3.2
방정식의 양변에 를 더합니다.
단계 3.3.4
을 참으로 만드는 모든 값이 최종 해가 됩니다.
단계 4
단계 4.1
에 을 대입하여 값을 구합니다.
단계 4.1.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 4.1.2
결과를 간단히 합니다.
단계 4.1.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 4.1.2.1.1
를 승 합니다.
단계 4.1.2.1.2
에 을 곱합니다.
단계 4.1.2.2
숫자를 더해 식을 간단히 합니다.
단계 4.1.2.2.1
를 에 더합니다.
단계 4.1.2.2.2
를 에 더합니다.
단계 4.1.2.3
최종 답은 입니다.
단계 4.2
에 을 대입하여 구한 점은 입니다. 이 점은 변곡점입니다.
단계 4.3
에 을 대입하여 값을 구합니다.
단계 4.3.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 4.3.2
결과를 간단히 합니다.
단계 4.3.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 4.3.2.1.1
를 승 합니다.
단계 4.3.2.1.2
에 을 곱합니다.
단계 4.3.2.2
더하고 빼서 식을 간단히 합니다.
단계 4.3.2.2.1
에서 을 뺍니다.
단계 4.3.2.2.2
를 에 더합니다.
단계 4.3.2.3
최종 답은 입니다.
단계 4.4
에 을 대입하여 구한 점은 입니다. 이 점은 변곡점입니다.
단계 4.5
변곡점이 될 수 있는 점을 구합니다.
단계 5
을 변곡점 가능성이 있는 점 주위 간격으로 나눕니다.
단계 6
단계 6.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 6.2
결과를 간단히 합니다.
단계 6.2.1
분자를 간단히 합니다.
단계 6.2.1.1
를 에 더합니다.
단계 6.2.1.2
지수를 묶습니다.
단계 6.2.1.2.1
에 을 곱합니다.
단계 6.2.1.2.2
에 을 곱합니다.
단계 6.2.2
분모를 간단히 합니다.
단계 6.2.2.1
를 승 합니다.
단계 6.2.2.2
에 을 곱합니다.
단계 6.2.2.3
를 에 더합니다.
단계 6.2.2.4
를 에 더합니다.
단계 6.2.2.5
를 승 합니다.
단계 6.2.3
식을 간단히 합니다.
단계 6.2.3.1
을 로 나눕니다.
단계 6.2.3.2
에 을 곱합니다.
단계 6.2.4
최종 답은 입니다.
단계 6.3
에서의 2차 미분값은 입니다. 이 값이 음수이므로 2차 도함수는 구간에서 감소합니다.
이므로 에서 감소함
이므로 에서 감소함
단계 7
단계 7.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 7.2
결과를 간단히 합니다.
단계 7.2.1
분자를 간단히 합니다.
단계 7.2.1.1
를 에 더합니다.
단계 7.2.1.2
에 을 곱합니다.
단계 7.2.1.3
에서 을 뺍니다.
단계 7.2.2
분모를 간단히 합니다.
단계 7.2.2.1
를 승 합니다.
단계 7.2.2.2
에 을 곱합니다.
단계 7.2.2.3
에서 을 뺍니다.
단계 7.2.2.4
를 에 더합니다.
단계 7.2.2.5
를 승 합니다.
단계 7.2.3
공약수를 소거하여 수식을 간단히 정리합니다.
단계 7.2.3.1
에 을 곱합니다.
단계 7.2.3.2
및 의 공약수로 약분합니다.
단계 7.2.3.2.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 7.2.3.2.2
공약수로 약분합니다.
단계 7.2.3.2.2.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 7.2.3.2.2.2
공약수로 약분합니다.
단계 7.2.3.2.2.3
수식을 다시 씁니다.
단계 7.2.3.3
마이너스 부호를 분수 앞으로 보냅니다.
단계 7.2.4
최종 답은 입니다.
단계 7.3
에서의 이계도함수는 입니다. 이 값이 양수이므로 이계도함수는 구간에서 증가합니다.
이므로 에서 증가함
이므로 에서 증가함
단계 8
단계 8.1
수식에서 변수 에 을 대입합니다.
단계 8.2
결과를 간단히 합니다.
단계 8.2.1
분자를 간단히 합니다.
단계 8.2.1.1
를 에 더합니다.
단계 8.2.1.2
지수를 묶습니다.
단계 8.2.1.2.1
에 을 곱합니다.
단계 8.2.1.2.2
에 을 곱합니다.
단계 8.2.2
분모를 간단히 합니다.
단계 8.2.2.1
를 승 합니다.
단계 8.2.2.2
에 을 곱합니다.
단계 8.2.2.3
에서 을 뺍니다.
단계 8.2.2.4
를 에 더합니다.
단계 8.2.2.5
를 승 합니다.
단계 8.2.3
식을 간단히 합니다.
단계 8.2.3.1
을 로 나눕니다.
단계 8.2.3.2
에 을 곱합니다.
단계 8.2.4
최종 답은 입니다.
단계 8.3
에서의 2차 미분값은 입니다. 이 값이 음수이므로 2차 도함수는 구간에서 감소합니다.
이므로 에서 감소함
이므로 에서 감소함
단계 9
변곡점이란 곡선의 오목함이 양에서 음으로 또는 음에서 양으로 바뀌는 점을 말합니다. 이 경우 변곡점은 입니다.
단계 10