Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.2
Найдем значение .
Этап 1.2.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.2.3
Умножим на .
Этап 1.3
Найдем значение .
Этап 1.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.3.3
Умножим на .
Этап 1.4
Найдем значение .
Этап 1.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.4.3
Умножим на .
Этап 2
Этап 2.1
Используем формулу для нахождения корней квадратного уравнения.
Этап 2.2
Подставим значения , и в формулу для корней квадратного уравнения и решим относительно .
Этап 2.3
Упростим.
Этап 2.3.1
Упростим числитель.
Этап 2.3.1.1
Возведем в степень .
Этап 2.3.1.2
Умножим .
Этап 2.3.1.2.1
Умножим на .
Этап 2.3.1.2.2
Умножим на .
Этап 2.3.1.3
Вычтем из .
Этап 2.3.1.4
Перепишем в виде .
Этап 2.3.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.3.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 2.3.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 2.3.2
Умножим на .
Этап 2.3.3
Упростим .
Этап 2.3.4
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.4
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Этап 2.4.1
Упростим числитель.
Этап 2.4.1.1
Возведем в степень .
Этап 2.4.1.2
Умножим .
Этап 2.4.1.2.1
Умножим на .
Этап 2.4.1.2.2
Умножим на .
Этап 2.4.1.3
Вычтем из .
Этап 2.4.1.4
Перепишем в виде .
Этап 2.4.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.4.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 2.4.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 2.4.2
Умножим на .
Этап 2.4.3
Упростим .
Этап 2.4.4
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.4.5
Заменим на .
Этап 2.5
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Этап 2.5.1
Упростим числитель.
Этап 2.5.1.1
Возведем в степень .
Этап 2.5.1.2
Умножим .
Этап 2.5.1.2.1
Умножим на .
Этап 2.5.1.2.2
Умножим на .
Этап 2.5.1.3
Вычтем из .
Этап 2.5.1.4
Перепишем в виде .
Этап 2.5.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.5.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 2.5.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 2.5.2
Умножим на .
Этап 2.5.3
Упростим .
Этап 2.5.4
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.5.5
Заменим на .
Этап 2.6
Окончательный ответ является комбинацией обоих решений.
Этап 3
Разобьем на отдельные интервалы в окрестности значений , при которых первая производная равна или не определена.
Этап 4
Этап 4.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 4.2
Упростим результат.
Этап 4.2.1
Упростим каждый член.
Этап 4.2.1.1
Возведем в степень .
Этап 4.2.1.2
Умножим на .
Этап 4.2.1.3
Умножим на .
Этап 4.2.2
Упростим путем сложения и вычитания.
Этап 4.2.2.1
Добавим и .
Этап 4.2.2.2
Вычтем из .
Этап 4.2.3
Окончательный ответ: .
Этап 5
Этап 5.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 5.2
Упростим результат.
Этап 5.2.1
Упростим каждый член.
Этап 5.2.1.1
Возведем в степень .
Этап 5.2.1.2
Умножим на .
Этап 5.2.1.3
Умножим на .
Этап 5.2.2
Упростим путем сложения и вычитания.
Этап 5.2.2.1
Добавим и .
Этап 5.2.2.2
Вычтем из .
Этап 5.2.3
Окончательный ответ: .
Этап 6
Этап 6.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 6.2
Упростим результат.
Этап 6.2.1
Упростим каждый член.
Этап 6.2.1.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 6.2.1.2
Умножим на .
Этап 6.2.1.3
Умножим на .
Этап 6.2.2
Упростим путем сложения и вычитания.
Этап 6.2.2.1
Добавим и .
Этап 6.2.2.2
Вычтем из .
Этап 6.2.3
Окончательный ответ: .
Этап 7
Поскольку первая производная меняет знак с отрицательного на положительный в окрестности , то в имеется экстремальная точка.
Этап 8
Этап 8.1
Найдем , чтобы найти y-координату .
Этап 8.1.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 8.1.2
Упростим .
Этап 8.1.2.1
Избавимся от скобок.
Этап 8.1.2.2
Упростим каждый член.
Этап 8.1.2.2.1
Применим правило степени для распределения показателей.
Этап 8.1.2.2.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 8.1.2.2.1.2
Применим правило умножения к .
Этап 8.1.2.2.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 8.1.2.2.2.1
Перенесем .
Этап 8.1.2.2.2.2
Умножим на .
Этап 8.1.2.2.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 8.1.2.2.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 8.1.2.2.2.3
Добавим и .
Этап 8.1.2.2.3
Возведем в степень .
Этап 8.1.2.2.4
Умножим на .
Этап 8.1.2.2.5
Возведем в степень .
Этап 8.1.2.2.6
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 8.1.2.2.7
Упростим каждый член.
Этап 8.1.2.2.7.1
Возведем в степень .
Этап 8.1.2.2.7.2
Возведем в степень .
Этап 8.1.2.2.7.3
Умножим на .
Этап 8.1.2.2.7.4
Умножим на .
Этап 8.1.2.2.7.5
Перепишем в виде .
Этап 8.1.2.2.7.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 8.1.2.2.7.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 8.1.2.2.7.5.3
Объединим и .
Этап 8.1.2.2.7.5.4
Сократим общий множитель .
Этап 8.1.2.2.7.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 8.1.2.2.7.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 8.1.2.2.7.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 8.1.2.2.7.6
Умножим на .
Этап 8.1.2.2.7.7
Перепишем в виде .
Этап 8.1.2.2.7.8
Возведем в степень .
Этап 8.1.2.2.7.9
Перепишем в виде .
Этап 8.1.2.2.7.9.1
Вынесем множитель из .
Этап 8.1.2.2.7.9.2
Перепишем в виде .
Этап 8.1.2.2.7.10
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 8.1.2.2.8
Добавим и .
Этап 8.1.2.2.9
Добавим и .
Этап 8.1.2.2.10
Применим правило степени для распределения показателей.
Этап 8.1.2.2.10.1
Применим правило умножения к .
Этап 8.1.2.2.10.2
Применим правило умножения к .
Этап 8.1.2.2.11
Возведем в степень .
Этап 8.1.2.2.12
Умножим на .
Этап 8.1.2.2.13
Возведем в степень .
Этап 8.1.2.2.14
Перепишем в виде .
Этап 8.1.2.2.15
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 8.1.2.2.15.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 8.1.2.2.15.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 8.1.2.2.15.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 8.1.2.2.16
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 8.1.2.2.16.1
Упростим каждый член.
Этап 8.1.2.2.16.1.1
Умножим на .
Этап 8.1.2.2.16.1.2
Перенесем влево от .
Этап 8.1.2.2.16.1.3
Объединим, используя правило умножения для радикалов.
Этап 8.1.2.2.16.1.4
Умножим на .
Этап 8.1.2.2.16.1.5
Перепишем в виде .
Этап 8.1.2.2.16.1.6
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 8.1.2.2.16.2
Добавим и .
Этап 8.1.2.2.16.3
Добавим и .
Этап 8.1.2.2.17
Объединим и .
Этап 8.1.2.2.18
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 8.1.2.2.19
Умножим .
Этап 8.1.2.2.19.1
Умножим на .
Этап 8.1.2.2.19.2
Объединим и .
Этап 8.1.2.3
Найдем общий знаменатель.
Этап 8.1.2.3.1
Умножим на .
Этап 8.1.2.3.2
Умножим на .
Этап 8.1.2.3.3
Умножим на .
Этап 8.1.2.3.4
Умножим на .
Этап 8.1.2.3.5
Изменим порядок множителей в .
Этап 8.1.2.3.6
Умножим на .
Этап 8.1.2.3.7
Умножим на .
Этап 8.1.2.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 8.1.2.5
Упростим каждый член.
Этап 8.1.2.5.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 8.1.2.5.2
Умножим на .
Этап 8.1.2.5.3
Умножим на .
Этап 8.1.2.5.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 8.1.2.5.5
Умножим на .
Этап 8.1.2.5.6
Умножим на .
Этап 8.1.2.5.7
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 8.1.2.5.8
Умножим на .
Этап 8.1.2.5.9
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 8.1.2.5.10
Умножим на .
Этап 8.1.2.5.11
Умножим на .
Этап 8.1.2.6
Упростим путем добавления членов.
Этап 8.1.2.6.1
Вычтем из .
Этап 8.1.2.6.2
Добавим и .
Этап 8.1.2.6.3
Вычтем из .
Этап 8.1.2.6.4
Добавим и .
Этап 8.2
Запишем координаты и как координаты точки.
Этап 9
Поскольку первая производная меняет знак с положительного на отрицательный в окрестности , то в имеется экстремальная точка.
Этап 10
Этап 10.1
Найдем , чтобы найти y-координату .
Этап 10.1.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 10.1.2
Упростим .
Этап 10.1.2.1
Избавимся от скобок.
Этап 10.1.2.2
Упростим каждый член.
Этап 10.1.2.2.1
Применим правило степени для распределения показателей.
Этап 10.1.2.2.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 10.1.2.2.1.2
Применим правило умножения к .
Этап 10.1.2.2.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 10.1.2.2.2.1
Перенесем .
Этап 10.1.2.2.2.2
Умножим на .
Этап 10.1.2.2.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 10.1.2.2.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 10.1.2.2.2.3
Добавим и .
Этап 10.1.2.2.3
Возведем в степень .
Этап 10.1.2.2.4
Умножим на .
Этап 10.1.2.2.5
Возведем в степень .
Этап 10.1.2.2.6
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 10.1.2.2.7
Упростим каждый член.
Этап 10.1.2.2.7.1
Возведем в степень .
Этап 10.1.2.2.7.2
Возведем в степень .
Этап 10.1.2.2.7.3
Умножим на .
Этап 10.1.2.2.7.4
Умножим на .
Этап 10.1.2.2.7.5
Умножим на .
Этап 10.1.2.2.7.6
Применим правило умножения к .
Этап 10.1.2.2.7.7
Возведем в степень .
Этап 10.1.2.2.7.8
Умножим на .
Этап 10.1.2.2.7.9
Перепишем в виде .
Этап 10.1.2.2.7.9.1
С помощью запишем в виде .
Этап 10.1.2.2.7.9.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 10.1.2.2.7.9.3
Объединим и .
Этап 10.1.2.2.7.9.4
Сократим общий множитель .
Этап 10.1.2.2.7.9.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 10.1.2.2.7.9.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 10.1.2.2.7.9.5
Найдем экспоненту.
Этап 10.1.2.2.7.10
Умножим на .
Этап 10.1.2.2.7.11
Применим правило умножения к .
Этап 10.1.2.2.7.12
Возведем в степень .
Этап 10.1.2.2.7.13
Перепишем в виде .
Этап 10.1.2.2.7.14
Возведем в степень .
Этап 10.1.2.2.7.15
Перепишем в виде .
Этап 10.1.2.2.7.15.1
Вынесем множитель из .
Этап 10.1.2.2.7.15.2
Перепишем в виде .
Этап 10.1.2.2.7.16
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 10.1.2.2.7.17
Умножим на .
Этап 10.1.2.2.8
Добавим и .
Этап 10.1.2.2.9
Вычтем из .
Этап 10.1.2.2.10
Применим правило степени для распределения показателей.
Этап 10.1.2.2.10.1
Применим правило умножения к .
Этап 10.1.2.2.10.2
Применим правило умножения к .
Этап 10.1.2.2.11
Возведем в степень .
Этап 10.1.2.2.12
Умножим на .
Этап 10.1.2.2.13
Возведем в степень .
Этап 10.1.2.2.14
Перепишем в виде .
Этап 10.1.2.2.15
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 10.1.2.2.15.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 10.1.2.2.15.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 10.1.2.2.15.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 10.1.2.2.16
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 10.1.2.2.16.1
Упростим каждый член.
Этап 10.1.2.2.16.1.1
Умножим на .
Этап 10.1.2.2.16.1.2
Умножим на .
Этап 10.1.2.2.16.1.3
Умножим на .
Этап 10.1.2.2.16.1.4
Умножим .
Этап 10.1.2.2.16.1.4.1
Умножим на .
Этап 10.1.2.2.16.1.4.2
Умножим на .
Этап 10.1.2.2.16.1.4.3
Возведем в степень .
Этап 10.1.2.2.16.1.4.4
Возведем в степень .
Этап 10.1.2.2.16.1.4.5
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 10.1.2.2.16.1.4.6
Добавим и .
Этап 10.1.2.2.16.1.5
Перепишем в виде .
Этап 10.1.2.2.16.1.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 10.1.2.2.16.1.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 10.1.2.2.16.1.5.3
Объединим и .
Этап 10.1.2.2.16.1.5.4
Сократим общий множитель .
Этап 10.1.2.2.16.1.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 10.1.2.2.16.1.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 10.1.2.2.16.1.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 10.1.2.2.16.2
Добавим и .
Этап 10.1.2.2.16.3
Вычтем из .
Этап 10.1.2.2.17
Объединим и .
Этап 10.1.2.2.18
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 10.1.2.2.19
Умножим .
Этап 10.1.2.2.19.1
Умножим на .
Этап 10.1.2.2.19.2
Объединим и .
Этап 10.1.2.3
Найдем общий знаменатель.
Этап 10.1.2.3.1
Умножим на .
Этап 10.1.2.3.2
Умножим на .
Этап 10.1.2.3.3
Умножим на .
Этап 10.1.2.3.4
Умножим на .
Этап 10.1.2.3.5
Изменим порядок множителей в .
Этап 10.1.2.3.6
Умножим на .
Этап 10.1.2.3.7
Умножим на .
Этап 10.1.2.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 10.1.2.5
Упростим каждый член.
Этап 10.1.2.5.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 10.1.2.5.2
Умножим на .
Этап 10.1.2.5.3
Умножим на .
Этап 10.1.2.5.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 10.1.2.5.5
Умножим на .
Этап 10.1.2.5.6
Умножим на .
Этап 10.1.2.5.7
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 10.1.2.5.8
Умножим на .
Этап 10.1.2.5.9
Умножим на .
Этап 10.1.2.5.10
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 10.1.2.5.11
Умножим на .
Этап 10.1.2.5.12
Умножим на .
Этап 10.1.2.6
Упростим путем добавления членов.
Этап 10.1.2.6.1
Вычтем из .
Этап 10.1.2.6.2
Добавим и .
Этап 10.1.2.6.3
Добавим и .
Этап 10.1.2.6.4
Вычтем из .
Этап 10.2
Запишем координаты и как координаты точки.
Этап 11
Это экстремальные точки.
Этап 12