Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 2
Этап 2.1
Продифференцируем по .
Этап 2.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.3
Найдем значение .
Этап 2.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.3
Умножим на .
Этап 2.4
Найдем значение .
Этап 2.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.4.3
Умножим на .
Этап 3
Этап 3.1
Продифференцируем по .
Этап 3.2
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.4
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.5
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.6
Умножим на .
Этап 3.7
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.8
Упростим.
Этап 3.8.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.8.2
Объединим термины.
Этап 3.8.2.1
Умножим на .
Этап 3.8.2.2
Умножим на .
Этап 3.8.3
Изменим порядок членов.
Этап 4
Этап 4.1
Подставим вместо , а вместо .
Этап 4.2
Так как левая часть не равна правой, уравнение не является тождеством.
не является тождеством.
не является тождеством.
Этап 5
Этап 5.1
Подставим вместо .
Этап 5.2
Подставим вместо .
Этап 5.3
Подставим вместо .
Этап 5.3.1
Подставим вместо .
Этап 5.3.2
Упростим числитель.
Этап 5.3.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.2.2
Умножим на .
Этап 5.3.2.3
Умножим на .
Этап 5.3.2.4
Добавим и .
Этап 5.3.2.5
Добавим и .
Этап 5.3.2.6
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.2.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.2.6.2
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.2.6.3
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.4
Сократим общий множитель и .
Этап 5.3.4.1
Изменим порядок членов.
Этап 5.3.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.3.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.3.5
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5.4
Найдем коэффициент интегрирования .
Этап 6
Этап 6.1
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 6.2
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 6.3
Умножим на .
Этап 6.4
Интеграл по имеет вид .
Этап 6.5
Упростим.
Этап 6.6
Упростим каждый член.
Этап 6.6.1
Упростим путем переноса под логарифм.
Этап 6.6.2
Экспонента и логарифм являются обратными функциями.
Этап 6.6.3
Уберем знак модуля в , поскольку любое число в четной степени всегда положительное.
Этап 6.6.4
Перепишем выражение, используя правило отрицательных степеней .
Этап 7
Этап 7.1
Умножим на .
Этап 7.2
Умножим на .
Этап 7.3
Вынесем множитель из .
Этап 7.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 7.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 7.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 7.4
Умножим на .
Этап 7.5
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 7.6
Умножим на .
Этап 7.7
Умножим на .
Этап 7.8
Вынесем множитель из .
Этап 7.8.1
Вынесем множитель из .
Этап 7.8.2
Вынесем множитель из .
Этап 7.8.3
Вынесем множитель из .
Этап 7.9
Сократим общие множители.
Этап 7.9.1
Вынесем множитель из .
Этап 7.9.2
Сократим общий множитель.
Этап 7.9.3
Перепишем это выражение.
Этап 7.10
Вынесем множитель из .
Этап 7.11
Вынесем множитель из .
Этап 7.12
Вынесем множитель из .
Этап 7.13
Перепишем в виде .
Этап 7.14
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 8
Приравняем к интегралу .
Этап 9
Этап 9.1
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 9.2
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 9.3
Избавимся от скобок.
Этап 9.4
Разделим данный интеграл на несколько интегралов.
Этап 9.5
Поскольку — константа по отношению к , вынесем из-под знака интеграла.
Этап 9.6
По правилу степени интеграл по имеет вид .
Этап 9.7
Применим правило дифференцирования постоянных функций.
Этап 9.8
Объединим и .
Этап 9.9
Упростим.
Этап 10
Так как интеграл будет содержать постоянную интегрирования, мы можем заменить на .
Этап 11
Зададим .
Этап 12
Этап 12.1
Продифференцируем по .
Этап 12.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 12.3
Найдем значение .
Этап 12.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 12.3.2
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 12.3.3
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 12.3.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 12.3.5
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 12.3.6
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 12.3.7
Перепишем в виде .
Этап 12.3.8
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 12.3.8.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 12.3.8.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 12.3.8.3
Заменим все вхождения на .
Этап 12.3.9
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 12.3.10
Умножим на .
Этап 12.3.11
Добавим и .
Этап 12.3.12
Объединим и .
Этап 12.3.13
Перемножим экспоненты в .
Этап 12.3.13.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 12.3.13.2
Умножим на .
Этап 12.3.14
Умножим на .
Этап 12.3.15
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 12.3.15.1
Перенесем .
Этап 12.3.15.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 12.3.15.3
Вычтем из .
Этап 12.3.16
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 12.3.17
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 12.3.18
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 12.3.18.1
Перенесем .
Этап 12.3.18.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 12.3.18.3
Вычтем из .
Этап 12.4
Продифференцируем, используя правило функции, которое гласит, что производная от равна .
Этап 12.5
Упростим.
Этап 12.5.1
Перепишем выражение, используя правило отрицательных степеней .
Этап 12.5.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 12.5.3
Объединим термины.
Этап 12.5.3.1
Объединим и .
Этап 12.5.3.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 12.5.3.3
Объединим и .
Этап 12.5.3.4
Перенесем влево от .
Этап 12.5.3.5
Объединим и .
Этап 12.5.3.6
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 12.5.3.7
Объединим и .
Этап 12.5.3.8
Объединим и .
Этап 12.5.3.9
Перенесем влево от .
Этап 12.5.3.10
Перенесем влево от .
Этап 12.5.3.11
Сократим общий множитель .
Этап 12.5.3.11.1
Сократим общий множитель.
Этап 12.5.3.11.2
Разделим на .
Этап 12.5.3.12
Умножим на .
Этап 12.5.3.13
Вычтем из .
Этап 12.5.3.14
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 12.5.3.15
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 12.5.4
Изменим порядок членов.
Этап 12.5.5
Упростим числитель.
Этап 12.5.5.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 12.5.5.2
Умножим на .
Этап 12.5.5.3
Умножим .
Этап 12.5.5.3.1
Умножим на .
Этап 12.5.5.3.2
Умножим на .
Этап 12.5.5.4
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 12.5.5.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 12.5.5.6
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 12.5.5.6.1
Перенесем .
Этап 12.5.5.6.2
Умножим на .
Этап 12.5.5.6.2.1
Возведем в степень .
Этап 12.5.5.6.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 12.5.5.6.3
Добавим и .
Этап 12.5.5.7
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 12.5.5.8
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 12.5.6
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 12.5.7
Умножим .
Этап 12.5.7.1
Умножим на .
Этап 12.5.7.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 12.5.7.2.1
Умножим на .
Этап 12.5.7.2.1.1
Возведем в степень .
Этап 12.5.7.2.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 12.5.7.2.2
Добавим и .
Этап 13
Этап 13.1
Решим относительно .
Этап 13.1.1
Поскольку выражения в каждой части уравнения имеют одинаковые знаменатели, числители должны быть равны.
Этап 13.1.2
Упростим .
Этап 13.1.2.1
Перепишем.
Этап 13.1.2.2
Упростим путем добавления нулей.
Этап 13.1.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.1.2.4
Упорядочим.
Этап 13.1.2.4.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 13.1.2.4.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 13.1.2.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 13.1.2.5.1
Перенесем .
Этап 13.1.2.5.2
Умножим на .
Этап 13.1.3
Перенесем все члены без в правую часть уравнения.
Этап 13.1.3.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 13.1.3.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 13.1.3.3
Объединим противоположные члены в .
Этап 13.1.3.3.1
Вычтем из .
Этап 13.1.3.3.2
Добавим и .
Этап 13.1.3.3.3
Вычтем из .
Этап 13.1.4
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 13.1.4.1
Разделим каждый член на .
Этап 13.1.4.2
Упростим левую часть.
Этап 13.1.4.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 13.1.4.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 13.1.4.2.1.2
Разделим на .
Этап 13.1.4.3
Упростим правую часть.
Этап 13.1.4.3.1
Разделим на .
Этап 14
Этап 14.1
Проинтегрируем обе части .
Этап 14.2
Найдем значение .
Этап 14.3
Интеграл по имеет вид .
Этап 14.4
Добавим и .
Этап 15
Подставим выражение для в .
Этап 16
Этап 16.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 16.2
Объединим и .
Этап 16.3
Сократим общий множитель .
Этап 16.3.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 16.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 16.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 16.3.4
Сократим общий множитель.
Этап 16.3.5
Перепишем это выражение.
Этап 16.4
Объединим и .
Этап 16.5
Вынесем знак минуса перед дробью.