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미적분 예제
,
단계 1
만약 가 구간에서 연속이며 에서 미분가능하면, 가 되도록 하는 최소 하나의 실수 가 구간에 존재합니다. 평균값 정리는 에서 곡선의 접선의 기울기와 와 점을 지나는 직선의 기울기 사이의 관계를 나타냅니다.
가 에서 연속인 경우
그리고 가 구간에서 미분가능한 경우,
그러면 에 적어도 하나의 점 이 존재합니다: .
단계 2
단계 2.1
함수가 에서 연속인지 알아내기 위해 의 정의역을 구합니다.
단계 2.1.1
식이 정의되지 않은 지점을 알아내려면 의 분모를 와 같게 설정해야 합니다.
단계 2.1.2
방정식의 양변에서 를 뺍니다.
단계 2.1.3
정의역은 수식을 정의하는 모든 유효한 값입니다.
구간 표기:
조건제시법:
구간 표기:
조건제시법:
단계 2.2
는 에서 연속입니다.
연속 함수입니다.
연속 함수입니다.
단계 3
단계 3.1
1차 도함수를 구합니다.
단계 3.1.1
, 일 때 는 이라는 몫의 미분 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 3.1.2
미분합니다.
단계 3.1.2.1
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 3.1.2.2
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 3.1.2.3
은 에 대해 일정하므로 에 대한 의 미분은 입니다.
단계 3.1.2.4
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 3.1.2.5
에 을 곱합니다.
단계 3.1.2.6
이 에 대해 일정하므로, 를 에 대해 미분하면 입니다.
단계 3.1.2.7
를 에 더합니다.
단계 3.1.2.8
합의 법칙에 의해 를 에 대해 미분하면 가 됩니다.
단계 3.1.2.9
일 때 는 이라는 멱의 법칙을 이용하여 미분합니다.
단계 3.1.2.10
이 에 대해 일정하므로, 를 에 대해 미분하면 입니다.
단계 3.1.2.11
식을 간단히 합니다.
단계 3.1.2.11.1
를 에 더합니다.
단계 3.1.2.11.2
에 을 곱합니다.
단계 3.1.3
간단히 합니다.
단계 3.1.3.1
분배 법칙을 적용합니다.
단계 3.1.3.2
분자를 간단히 합니다.
단계 3.1.3.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 3.1.3.2.1.1
FOIL 계산법을 이용하여 를 전개합니다.
단계 3.1.3.2.1.1.1
분배 법칙을 적용합니다.
단계 3.1.3.2.1.1.2
분배 법칙을 적용합니다.
단계 3.1.3.2.1.1.3
분배 법칙을 적용합니다.
단계 3.1.3.2.1.2
동류항끼리 묶고 식을 간단히 합니다.
단계 3.1.3.2.1.2.1
각 항을 간단히 합니다.
단계 3.1.3.2.1.2.1.1
곱셈의 교환법칙을 사용하여 다시 씁니다.
단계 3.1.3.2.1.2.1.2
지수를 더하여 에 을 곱합니다.
단계 3.1.3.2.1.2.1.2.1
를 옮깁니다.
단계 3.1.3.2.1.2.1.2.2
에 을 곱합니다.
단계 3.1.3.2.1.2.1.3
의 왼쪽으로 이동하기
단계 3.1.3.2.1.2.1.4
에 을 곱합니다.
단계 3.1.3.2.1.2.1.5
에 을 곱합니다.
단계 3.1.3.2.1.2.2
를 에 더합니다.
단계 3.1.3.2.1.3
에 을 곱합니다.
단계 3.1.3.2.1.4
에 을 곱합니다.
단계 3.1.3.2.2
에서 을 뺍니다.
단계 3.1.3.2.3
를 에 더합니다.
단계 3.1.3.2.4
를 에 더합니다.
단계 3.2
의 에 대한 1차 도함수는 입니다.
단계 4
단계 4.1
함수가 에서 연속인지 알아내기 위해 의 정의역을 구합니다.
단계 4.1.1
식이 정의되지 않은 지점을 알아내려면 의 분모를 와 같게 설정해야 합니다.
단계 4.1.2
에 대해 풉니다.
단계 4.1.2.1
를 와 같다고 둡니다.
단계 4.1.2.2
방정식의 양변에서 를 뺍니다.
단계 4.1.3
정의역은 수식을 정의하는 모든 유효한 값입니다.
구간 표기:
조건제시법:
구간 표기:
조건제시법:
단계 4.2
는 에서 연속입니다.
연속 함수입니다.
연속 함수입니다.
단계 5
도함수가 에서 연속이므로 이 함수는 에서 미분가능합니다.
이 함수는 미분가능합니다.
단계 6
는 중간값 정리의 두 가지 조건을 만족합니다. 에서 연속이고 에서 미분가능합니다.
는 에서 연속이며 에서 미분가능합니다.
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 승 합니다.
단계 7.2.1.2
에 을 곱합니다.
단계 7.2.1.3
를 에 더합니다.
단계 7.2.1.4
에서 을 뺍니다.
단계 7.2.2
식을 간단히 합니다.
단계 7.2.2.1
를 에 더합니다.
단계 7.2.2.2
을 로 나눕니다.
단계 7.2.3
최종 답은 입니다.
단계 8
단계 8.1
각 항을 인수분해합니다.
단계 8.1.1
에 을 곱합니다.
단계 8.1.2
를 에 더합니다.
단계 8.1.3
에 을 곱합니다.
단계 8.1.4
를 에 더합니다.
단계 8.1.5
을 로 나눕니다.
단계 8.2
방정식 항의 최소공분모를 구합니다.
단계 8.2.1
여러 값의 최소공분모를 구하는 것은 해당 값들의 분모의 최소공배수를 구하는 것과 같습니다.
단계 8.2.2
1과 식의 최소공배수는 그 식 자체입니다.
단계 8.3
의 각 항에 을 곱하고 분수를 소거합니다.
단계 8.3.1
의 각 항에 을 곱합니다.
단계 8.3.2
좌변을 간단히 합니다.
단계 8.3.2.1
의 공약수로 약분합니다.
단계 8.3.2.1.1
공약수로 약분합니다.
단계 8.3.2.1.2
수식을 다시 씁니다.
단계 8.3.3
우변을 간단히 합니다.
단계 8.3.3.1
에 을 곱합니다.
단계 8.4
식을 풉니다.
단계 8.4.1
근의 공식을 이용해 방정식의 해를 구합니다.
단계 8.4.2
이차함수의 근의 공식에 , , 을 대입하여 를 구합니다.
단계 8.4.3
간단히 합니다.
단계 8.4.3.1
분자를 간단히 합니다.
단계 8.4.3.1.1
를 승 합니다.
단계 8.4.3.1.2
을 곱합니다.
단계 8.4.3.1.2.1
에 을 곱합니다.
단계 8.4.3.1.2.2
에 을 곱합니다.
단계 8.4.3.1.3
를 에 더합니다.
단계 8.4.3.1.4
을 로 바꿔 씁니다.
단계 8.4.3.1.4.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 8.4.3.1.4.2
을 로 바꿔 씁니다.
단계 8.4.3.1.5
근호 안의 항을 밖으로 빼냅니다.
단계 8.4.3.2
에 을 곱합니다.
단계 8.4.3.3
을 간단히 합니다.
단계 8.4.4
수식을 간단히 하여 의 부분에 대해 식을 풉니다.
단계 8.4.4.1
분자를 간단히 합니다.
단계 8.4.4.1.1
를 승 합니다.
단계 8.4.4.1.2
을 곱합니다.
단계 8.4.4.1.2.1
에 을 곱합니다.
단계 8.4.4.1.2.2
에 을 곱합니다.
단계 8.4.4.1.3
를 에 더합니다.
단계 8.4.4.1.4
을 로 바꿔 씁니다.
단계 8.4.4.1.4.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 8.4.4.1.4.2
을 로 바꿔 씁니다.
단계 8.4.4.1.5
근호 안의 항을 밖으로 빼냅니다.
단계 8.4.4.2
에 을 곱합니다.
단계 8.4.4.3
을 간단히 합니다.
단계 8.4.4.4
을 로 바꿉니다.
단계 8.4.5
수식을 간단히 하여 의 부분에 대해 식을 풉니다.
단계 8.4.5.1
분자를 간단히 합니다.
단계 8.4.5.1.1
를 승 합니다.
단계 8.4.5.1.2
을 곱합니다.
단계 8.4.5.1.2.1
에 을 곱합니다.
단계 8.4.5.1.2.2
에 을 곱합니다.
단계 8.4.5.1.3
를 에 더합니다.
단계 8.4.5.1.4
을 로 바꿔 씁니다.
단계 8.4.5.1.4.1
에서 를 인수분해합니다.
단계 8.4.5.1.4.2
을 로 바꿔 씁니다.
단계 8.4.5.1.5
근호 안의 항을 밖으로 빼냅니다.
단계 8.4.5.2
에 을 곱합니다.
단계 8.4.5.3
을 간단히 합니다.
단계 8.4.5.4
을 로 바꿉니다.
단계 8.4.6
두 해를 모두 조합하면 최종 답이 됩니다.
단계 9
에서 끝점 과 을 지나는 직선에 평행한 접선이 존재합니다.
에서 끝점 과 을 지나는 직선에 평행한 접선이 존재합니다.
단계 10
에서 끝점 과 을 지나는 직선에 평행한 접선이 존재합니다.
에서 끝점 과 을 지나는 직선에 평행한 접선이 존재합니다.
단계 11