Giải tích Ví dụ

Tìm Cực Đại Địa Phương và Cực Tiểu Địa Phương 2cos(theta)+cos(theta)^2
Bước 1
Viết ở dạng một hàm số.
Bước 2
Tìm đạo hàm bậc một của hàm số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.1
Theo Quy tắc tổng, đạo hàm của đối với .
Bước 2.2
Tính .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.2.1
không đổi đối với , nên đạo hàm của đối với .
Bước 2.2.2
Đạo hàm của đối với .
Bước 2.2.3
Nhân với .
Bước 2.3
Tính .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.3.1
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc chuỗi, quy tắc nói rằng trong đó .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 2.3.1.1
Để áp dụng quy tắc chuỗi, thiết lập ở dạng .
Bước 2.3.1.2
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng Quy tắc lũy thừa, quy tắc nói rằng trong đó .
Bước 2.3.1.3
Thay thế tất cả các lần xuất hiện của với .
Bước 2.3.2
Đạo hàm của đối với .
Bước 2.3.3
Nhân với .
Bước 2.4
Sắp xếp lại các số hạng.
Bước 3
Tìm đạo hàm bậc hai của hàm số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 3.1
Theo Quy tắc tổng, đạo hàm của đối với .
Bước 3.2
Tính .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 3.2.1
không đổi đối với , nên đạo hàm của đối với .
Bước 3.2.2
Tìm đạo hàm bằng cách sử dụng quy tắc tích số, quy tắc nói rằng trong đó .
Bước 3.2.3
Đạo hàm của đối với .
Bước 3.2.4
Đạo hàm của đối với .
Bước 3.2.5
Nâng lên lũy thừa .
Bước 3.2.6
Nâng lên lũy thừa .
Bước 3.2.7
Sử dụng quy tắc lũy thừa để kết hợp các số mũ.
Bước 3.2.8
Cộng .
Bước 3.2.9
Nâng lên lũy thừa .
Bước 3.2.10
Nâng lên lũy thừa .
Bước 3.2.11
Sử dụng quy tắc lũy thừa để kết hợp các số mũ.
Bước 3.2.12
Cộng .
Bước 3.3
Tính .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 3.3.1
không đổi đối với , nên đạo hàm của đối với .
Bước 3.3.2
Đạo hàm của đối với .
Bước 3.4
Rút gọn.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 3.4.1
Áp dụng thuộc tính phân phối.
Bước 3.4.2
Nhân với .
Bước 4
Để tìm các giá trị cực đại địa phương và cực tiểu địa phương của hàm số, đặt đạo hàm bằng và giải.
Bước 5
Đưa ra ngoài .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 5.1
Đưa ra ngoài .
Bước 5.2
Đưa ra ngoài .
Bước 5.3
Đưa ra ngoài .
Bước 6
Nếu bất kỳ thừa số riêng lẻ nào ở vế trái của phương trình bằng , toàn bộ biểu thức sẽ bằng .
Bước 7
Đặt bằng và giải tìm .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 7.1
Đặt bằng với .
Bước 7.2
Giải để tìm .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 7.2.1
Lấy nghịch đảo sin của cả hai vế của phương trình để trích xuất từ trong hàm sin.
Bước 7.2.2
Rút gọn vế phải.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 7.2.2.1
Giá trị chính xác của .
Bước 7.2.3
Hàm sin dương trong góc phần tư thứ nhất và thứ hai. Để tìm đáp án thứ hai, trừ góc tham chiếu khỏi để tìm đáp án trong góc phần tư thứ hai.
Bước 7.2.4
Trừ khỏi .
Bước 7.2.5
Đáp án của phương trình .
Bước 8
Đặt bằng và giải tìm .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 8.1
Đặt bằng với .
Bước 8.2
Giải để tìm .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 8.2.1
Cộng cho cả hai vế của phương trình.
Bước 8.2.2
Chia mỗi số hạng trong cho và rút gọn.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 8.2.2.1
Chia mỗi số hạng trong cho .
Bước 8.2.2.2
Rút gọn vế trái.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 8.2.2.2.1
Chia hai giá trị âm cho nhau sẽ có kết quả là một giá trị dương.
Bước 8.2.2.2.2
Chia cho .
Bước 8.2.2.3
Rút gọn vế phải.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 8.2.2.3.1
Chia cho .
Bước 8.2.3
Lấy cosin nghịch đảo của cả hai vế của phương trình để trích xuất từ trong cosin.
Bước 8.2.4
Rút gọn vế phải.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 8.2.4.1
Giá trị chính xác của .
Bước 8.2.5
Hàm cosin âm trong góc phần tư thứ hai và thứ ba. Để tìm đáp án thứ hai, hãy trừ góc tham chiếu từ để tìm đáp án trong góc phần tư thứ ba.
Bước 8.2.6
Trừ khỏi .
Bước 8.2.7
Đáp án của phương trình .
Bước 9
Đáp án cuối cùng là tất cả các giá trị làm cho đúng.
Bước 10
Tính đạo hàm bậc hai tại . Nếu đạo hàm bậc hai dương, thì đây là một cực tiểu địa phương. Nếu nó âm, thì đây là một cực đại địa phương.
Bước 11
Tính đạo hàm bậc hai.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.1.1
Giá trị chính xác của .
Bước 11.1.2
Một mũ bất kỳ số nào là một.
Bước 11.1.3
Nhân với .
Bước 11.1.4
Giá trị chính xác của .
Bước 11.1.5
Nâng lên bất kỳ số mũ dương nào sẽ cho .
Bước 11.1.6
Nhân với .
Bước 11.1.7
Giá trị chính xác của .
Bước 11.1.8
Nhân với .
Bước 11.2
Rút gọn bằng cách cộng và trừ.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 11.2.1
Cộng .
Bước 11.2.2
Trừ khỏi .
Bước 12
là một cực đại địa phương vì giá trị của đạo hàm bậc hai âm. Đây được gọi là phép kiểm định đạo hàm bậc hai.
là cực đại địa phương
Bước 13
Tìm giá trị y khi .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 13.1
Thay thế biến bằng trong biểu thức.
Bước 13.2
Rút gọn kết quả.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 13.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 13.2.1.1
Giá trị chính xác của .
Bước 13.2.1.2
Nhân với .
Bước 13.2.1.3
Giá trị chính xác của .
Bước 13.2.1.4
Một mũ bất kỳ số nào là một.
Bước 13.2.2
Cộng .
Bước 13.2.3
Câu trả lời cuối cùng là .
Bước 14
Tính đạo hàm bậc hai tại . Nếu đạo hàm bậc hai dương, thì đây là một cực tiểu địa phương. Nếu nó âm, thì đây là một cực đại địa phương.
Bước 15
Tính đạo hàm bậc hai.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 15.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 15.1.1
Áp dụng góc tham chiếu bằng cách tìm góc có các giá trị lượng giác tương đương trong góc phần tư thứ nhất. Làm cho biểu thức âm vì cosin âm trong góc phần tư thứ hai.
Bước 15.1.2
Giá trị chính xác của .
Bước 15.1.3
Nhân với .
Bước 15.1.4
Nâng lên lũy thừa .
Bước 15.1.5
Nhân với .
Bước 15.1.6
Áp dụng góc tham chiếu bằng cách tìm góc có các giá trị lượng giác tương đương trong góc phần tư thứ nhất.
Bước 15.1.7
Giá trị chính xác của .
Bước 15.1.8
Nâng lên bất kỳ số mũ dương nào sẽ cho .
Bước 15.1.9
Nhân với .
Bước 15.1.10
Áp dụng góc tham chiếu bằng cách tìm góc có các giá trị lượng giác tương đương trong góc phần tư thứ nhất. Làm cho biểu thức âm vì cosin âm trong góc phần tư thứ hai.
Bước 15.1.11
Giá trị chính xác của .
Bước 15.1.12
Nhân .
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 15.1.12.1
Nhân với .
Bước 15.1.12.2
Nhân với .
Bước 15.2
Rút gọn bằng cách cộng các số.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 15.2.1
Cộng .
Bước 15.2.2
Cộng .
Bước 16
Vì có ít nhất một điểm với hoặc đạo hàm bậc hai không xác định, nên ta áp dụng phép kiểm định đạo hàm bậc nhất.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 16.1
Chia thành các khoảng riêng biệt xung quanh các giá trị và làm cho đạo hàm bậc nhất hoặc không xác định.
Bước 16.2
Thay bất kỳ số nào, chẳng hạn như , từ khoảng trong đạo hàm đầu tiên để kiểm tra xem kết quả là âm hay dương.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 16.2.1
Thay thế biến bằng trong biểu thức.
Bước 16.2.2
Rút gọn kết quả.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 16.2.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 16.2.2.1.1
Tính .
Bước 16.2.2.1.2
Nhân với .
Bước 16.2.2.1.3
Tính .
Bước 16.2.2.1.4
Nhân với .
Bước 16.2.2.1.5
Tính .
Bước 16.2.2.1.6
Nhân với .
Bước 16.2.2.2
Cộng .
Bước 16.2.2.3
Câu trả lời cuối cùng là .
Bước 16.3
Thay bất kỳ số nào, chẳng hạn như , từ khoảng trong đạo hàm đầu tiên để kiểm tra xem kết quả là âm hay dương.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 16.3.1
Thay thế biến bằng trong biểu thức.
Bước 16.3.2
Rút gọn kết quả.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 16.3.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 16.3.2.1.1
Tính .
Bước 16.3.2.1.2
Nhân với .
Bước 16.3.2.1.3
Tính .
Bước 16.3.2.1.4
Nhân với .
Bước 16.3.2.1.5
Tính .
Bước 16.3.2.1.6
Nhân với .
Bước 16.3.2.2
Trừ khỏi .
Bước 16.3.2.3
Câu trả lời cuối cùng là .
Bước 16.4
Thay bất kỳ số nào, chẳng hạn như , từ khoảng trong đạo hàm đầu tiên để kiểm tra xem kết quả là âm hay dương.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 16.4.1
Thay thế biến bằng trong biểu thức.
Bước 16.4.2
Rút gọn kết quả.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 16.4.2.1
Rút gọn mỗi số hạng.
Nhấp để xem thêm các bước...
Bước 16.4.2.1.1
Tính .
Bước 16.4.2.1.2
Nhân với .
Bước 16.4.2.1.3
Tính .
Bước 16.4.2.1.4
Nhân với .
Bước 16.4.2.1.5
Tính .
Bước 16.4.2.1.6
Nhân với .
Bước 16.4.2.2
Cộng .
Bước 16.4.2.3
Câu trả lời cuối cùng là .
Bước 16.5
Vì đạo hàm bậc nhất đổi dấu từ dương sang âm xung quanh , nên là một cực đại địa phương.
là cực đại địa phương
Bước 16.6
Vì đạo hàm bậc nhất đổi dấu từ âm sang dương xung quanh , nên là một cực tiểu địa phương.
là cực tiểu địa phương
Bước 16.7
Đây là những cực trị địa phương cho .
là cực đại địa phương
là cực tiểu địa phương
là cực đại địa phương
là cực tiểu địa phương
Bước 17