Математический анализ Примеры

Этап 1
Продифференцируем обе части уравнения.
Этап 2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3
Продифференцируем правую часть уравнения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1
Применим правило умножения к .
Этап 3.2
Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.3
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 3.3.2
Умножим на .
Этап 3.4
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.4.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.5
Продифференцируем.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.1
Перенесем влево от .
Этап 3.5.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.5.3
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.6
Перепишем в виде .
Этап 3.7
Продифференцируем, используя правило константы.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.7.1
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.7.2
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.7.2.1
Добавим и .
Этап 3.7.2.2
Умножим на .
Этап 3.8
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.8.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.8.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.8.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.9
Продифференцируем, используя правило суммы.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.9.1
Умножим на .
Этап 3.9.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.10
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.10.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.10.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.10.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.11
Перепишем в виде .
Этап 3.12
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.13
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.13.1
Добавим и .
Этап 3.13.2
Перенесем влево от .
Этап 3.13.3
Умножим на .
Этап 3.14
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.14.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.14.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.14.3
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.14.3.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.14.3.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.3.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.3.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.3.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.14.3.2.1
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.14.3.2.1.1
Возведем в степень .
Этап 3.14.3.2.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.14.3.2.2
Добавим и .
Этап 3.14.3.3
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.14.3.3.1
Перепишем в виде .
Этап 3.14.3.3.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.14.3.3.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.14.3.3.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.14.3.3.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.14.3.3.3
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.14.3.3.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.14.3.3.3.1.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.14.3.3.3.1.1.1
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.14.3.3.3.1.1.2
Добавим и .
Этап 3.14.3.3.3.1.2
Перенесем влево от .
Этап 3.14.3.3.3.1.3
Умножим на .
Этап 3.14.3.3.3.2
Добавим и .
Этап 3.14.3.3.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.14.3.3.5
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.14.3.3.5.1
Умножим на .
Этап 3.14.3.3.5.2
Умножим на .
Этап 3.14.3.3.6
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.14.3.3.7
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.14.3.3.8
Умножим на .
Этап 3.14.3.3.9
Умножим на .
Этап 3.14.3.3.10
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.14.3.3.10.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.14.3.3.10.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.14.3.3.10.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.14.3.3.11
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.14.3.3.11.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.14.3.3.11.1.1
Перенесем .
Этап 3.14.3.3.11.1.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.14.3.3.11.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 3.14.3.3.11.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.14.3.3.11.1.3
Добавим и .
Этап 3.14.3.3.11.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.14.3.3.11.2.1
Перенесем .
Этап 3.14.3.3.11.2.2
Умножим на .
Этап 3.14.3.3.11.3
Умножим на .
Этап 3.14.3.3.11.4
Умножим на .
Этап 3.14.3.4
Объединим противоположные члены в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.14.3.4.1
Вычтем из .
Этап 3.14.3.4.2
Добавим и .
Этап 3.14.3.5
Вычтем из .
Этап 3.14.3.6
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.14.3.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.3.6.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.3.6.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.3.6.4
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.3.6.5
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.3.6.6
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.3.6.7
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.3.7
Изменим порядок членов.
Этап 3.14.3.8
Разложим на множители.
Этап 3.14.4
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.14.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.4.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.14.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.14.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.14.5
Изменим порядок членов.
Этап 3.14.6
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.7
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.8
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.9
Перепишем в виде .
Этап 3.14.10
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.11
Перепишем в виде .
Этап 3.14.12
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.14.13
Изменим порядок множителей в .
Этап 4
Преобразуем уравнение, приравняв левую часть к правой.
Этап 5
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 5.2
Разделим каждый член на и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 5.2.2
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.1
Деление двух отрицательных значений дает положительное значение.
Этап 5.2.2.2
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.2.1
Разделим на .
Этап 5.2.2.2.2
Изменим порядок множителей в .
Этап 5.2.3
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.3.1
Разделим на .
Этап 5.3
Умножим обе части на .
Этап 5.4
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 5.4.1.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 5.4.1.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.4.1.3
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1.3.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 5.4.1.3.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 5.4.1.3.3
Умножим на .
Этап 5.4.1.4
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1.4.1
Умножим на .
Этап 5.4.1.4.2
Умножим на .
Этап 5.4.1.5
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 5.4.1.6
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1.6.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1.6.1.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1.6.1.1.1
Перенесем .
Этап 5.4.1.6.1.1.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1.6.1.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 5.4.1.6.1.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.4.1.6.1.1.3
Добавим и .
Этап 5.4.1.6.1.2
Умножим на .
Этап 5.4.1.6.1.3
Умножим на .
Этап 5.4.1.6.1.4
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1.6.1.4.1
Перенесем .
Этап 5.4.1.6.1.4.2
Умножим на .
Этап 5.4.1.6.1.5
Умножим на .
Этап 5.4.1.6.1.6
Умножим на .
Этап 5.4.1.6.1.7
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 5.4.1.6.1.8
Умножим на .
Этап 5.4.1.6.1.9
Умножим на .
Этап 5.4.1.6.2
Упростим путем добавления членов.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1.6.2.1
Вычтем из .
Этап 5.4.1.6.2.2
Вычтем из .
Этап 5.5
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.1
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.1.1
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 5.5.1.2
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.1.2.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.1.2.1.1
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.1.2.1.1.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 5.5.1.2.1.1.2
Умножим на .
Этап 5.5.1.2.1.2
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.1.2.1.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 5.5.1.2.1.2.2
Умножим на .
Этап 5.5.1.2.1.3
Умножим на .
Этап 5.5.1.2.1.4
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.1.2.1.4.1
Перенесем .
Этап 5.5.1.2.1.4.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.1.2.1.4.2.1
Возведем в степень .
Этап 5.5.1.2.1.4.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.5.1.2.1.4.3
Добавим и .
Этап 5.5.1.2.1.5
Возведем в степень .
Этап 5.5.1.2.1.6
Возведем в степень .
Этап 5.5.1.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.5.1.3
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.1.3.1
Умножим на .
Этап 5.5.1.3.2
Умножим на .
Этап 5.5.1.3.3
Умножим на .
Этап 5.5.2
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.2.4
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.2.5
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.2.6
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.2.7
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.3
Разделим каждый член на и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.3.1
Разделим каждый член на .
Этап 5.5.3.2
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.3.2.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.3.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 5.5.3.2.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 5.5.3.2.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.3.2.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 5.5.3.2.2.2
Разделим на .
Этап 5.5.3.3
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.3.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.3.3.1.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5.5.3.3.1.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5.5.3.3.1.3
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5.5.3.3.1.4
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 6
Заменим на .