Математический анализ Примеры

Найдите Точки Локального Экстремума f(x)=-x^3-11x^2-28x
Этап 1
Найдем первую производную.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.2
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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
Приравняем первую производную к и найдем решение для .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.1.1
Возведем в степень .
Этап 2.3.1.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.4.1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.4.1.1
Возведем в степень .
Этап 2.4.1.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.5.1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.5.1.1
Возведем в степень .
Этап 2.5.1.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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
Подставим любое число такое, что , из интервала в первую производную , чтобы проверить знак результата (отрицательный или положительный).
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 4.2
Упростим результат.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.2.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.2.2.1
Добавим и .
Этап 4.2.2.2
Вычтем из .
Этап 4.2.3
Окончательный ответ: .
Этап 5
Подставим любое число такое, что , из интервала в первую производную , чтобы проверить знак результата (отрицательный или положительный).
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 5.2
Упростим результат.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.1
Добавим и .
Этап 5.2.2.2
Вычтем из .
Этап 5.2.3
Окончательный ответ: .
Этап 6
Подставим любое число такое, что , из интервала в первую производную , чтобы проверить знак результата (отрицательный или положительный).
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 6.2
Упростим результат.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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
Найдем y-координату , чтобы найти экстремальную точку.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.1
Найдем , чтобы найти y-координату .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.1.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 8.1.2
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.1.2.1
Избавимся от скобок.
Этап 8.1.2.2
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.1.2.2.1
Применим правило степени для распределения показателей.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.1.2.2.2.1
Перенесем .
Этап 8.1.2.2.2.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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».
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.1.2.2.16.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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
Найдем y-координату , чтобы найти экстремальную точку.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1
Найдем , чтобы найти y-координату .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 10.1.2
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.2.1
Избавимся от скобок.
Этап 10.1.2.2
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.2.2.1
Применим правило степени для распределения показателей.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.2.2.2.1
Перенесем .
Этап 10.1.2.2.2.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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».
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.2.2.16.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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