Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
С помощью запишем в виде .
Этап 2
Продифференцируем обе части уравнения.
Этап 3
Производная по равна .
Этап 4
Этап 4.1
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.1.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 4.1.2
Производная по равна .
Этап 4.1.3
Заменим все вхождения на .
Этап 4.2
Умножим на обратную дробь, чтобы разделить на .
Этап 4.3
Умножим на .
Этап 4.4
Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.5
Продифференцируем.
Этап 4.5.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.5.2
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.5.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.5.4
Умножим на .
Этап 4.5.5
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.5.6
Упростим выражение.
Этап 4.5.6.1
Добавим и .
Этап 4.5.6.2
Перенесем влево от .
Этап 4.6
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.7
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.7.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 4.7.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.7.3
Заменим все вхождения на .
Этап 4.8
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.9
Объединим и .
Этап 4.10
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.11
Упростим числитель.
Этап 4.11.1
Умножим на .
Этап 4.11.2
Вычтем из .
Этап 4.12
Объединим дроби.
Этап 4.12.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 4.12.2
Объединим и .
Этап 4.12.3
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 4.12.4
Объединим и .
Этап 4.13
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.14
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.15
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.16
Объединим дроби.
Этап 4.16.1
Добавим и .
Этап 4.16.2
Объединим и .
Этап 4.16.3
Объединим и .
Этап 4.17
Возведем в степень .
Этап 4.18
Возведем в степень .
Этап 4.19
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.20
Добавим и .
Этап 4.21
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.22
Умножим на .
Этап 4.23
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.24
Объединим и .
Этап 4.25
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.26
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 4.26.1
Перенесем .
Этап 4.26.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.26.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.26.4
Добавим и .
Этап 4.26.5
Разделим на .
Этап 4.27
Упростим выражение.
Этап 4.27.1
Упростим .
Этап 4.27.2
Перенесем влево от .
Этап 4.28
Умножим на .
Этап 4.29
Упростим.
Этап 4.29.1
Применим правило умножения к .
Этап 4.29.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.29.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.29.4
Упростим числитель.
Этап 4.29.4.1
Объединим показатели степеней.
Этап 4.29.4.1.1
Умножим на .
Этап 4.29.4.1.2
Умножим на .
Этап 4.29.4.1.3
Умножим на .
Этап 4.29.4.2
Упростим каждый член.
Этап 4.29.4.2.1
Добавим и .
Этап 4.29.4.2.2
Умножим на .
Этап 4.29.4.3
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.29.4.4
Объединим и .
Этап 4.29.4.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.29.4.6
Упростим числитель.
Этап 4.29.4.6.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 4.29.4.6.1.1
Перенесем .
Этап 4.29.4.6.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.29.4.6.1.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.29.4.6.1.4
Добавим и .
Этап 4.29.4.6.1.5
Разделим на .
Этап 4.29.4.6.2
Упростим .
Этап 4.29.4.6.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.29.4.6.4
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 4.29.4.6.4.1
Перенесем .
Этап 4.29.4.6.4.2
Умножим на .
Этап 4.29.4.6.4.2.1
Возведем в степень .
Этап 4.29.4.6.4.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.29.4.6.4.3
Добавим и .
Этап 4.29.4.6.5
Умножим на .
Этап 4.29.4.6.6
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.29.4.6.7
Умножим на .
Этап 4.29.4.6.8
Умножим на .
Этап 4.29.4.6.9
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 4.29.4.6.9.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.29.4.6.9.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.29.4.6.9.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.29.4.6.10
Упростим каждый член.
Этап 4.29.4.6.10.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 4.29.4.6.10.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 4.29.4.6.10.2.1
Перенесем .
Этап 4.29.4.6.10.2.2
Умножим на .
Этап 4.29.4.6.10.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 4.29.4.6.10.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.29.4.6.10.2.3
Добавим и .
Этап 4.29.4.6.10.3
Умножим на .
Этап 4.29.4.6.10.4
Умножим на .
Этап 4.29.4.6.10.5
Умножим на .
Этап 4.29.4.6.10.6
Умножим на .
Этап 4.29.4.6.11
Вычтем из .
Этап 4.29.4.6.12
Вычтем из .
Этап 4.29.4.6.13
Добавим и .
Этап 4.29.4.6.14
Вынесем множитель из .
Этап 4.29.4.6.14.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.29.4.6.14.2
Вынесем множитель из .
Этап 4.29.4.6.14.3
Вынесем множитель из .
Этап 4.29.4.6.14.4
Вынесем множитель из .
Этап 4.29.4.6.14.5
Вынесем множитель из .
Этап 4.29.4.7
Объединим показатели степеней.
Этап 4.29.4.7.1
Объединим и .
Этап 4.29.4.7.2
Объединим и .
Этап 4.29.4.8
Сократим выражение путем отбрасывания общих множителей.
Этап 4.29.4.8.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.29.4.8.2
Вынесем множитель из .
Этап 4.29.4.8.3
Сократим общий множитель.
Этап 4.29.4.8.4
Перепишем это выражение.
Этап 4.29.4.9
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 4.29.5
Объединим термины.
Этап 4.29.5.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 4.29.5.2
Умножим на .
Этап 4.29.5.3
Умножим на .
Этап 4.29.5.4
Перемножим экспоненты в .
Этап 4.29.5.4.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 4.29.5.4.2
Объединим и .
Этап 4.29.5.5
Перепишем в виде произведения.
Этап 4.29.5.6
Умножим на .
Этап 4.29.5.7
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.29.5.8
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.29.5.9
Добавим и .
Этап 4.29.5.10
Сократим общий множитель .
Этап 4.29.5.10.1
Сократим общий множитель.
Этап 4.29.5.10.2
Перепишем это выражение.
Этап 4.29.5.11
Упростим.
Этап 4.29.5.12
Сократим общий множитель и .
Этап 4.29.5.12.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.29.5.12.2
Сократим общие множители.
Этап 4.29.5.12.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.29.5.12.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.29.5.12.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.29.6
Изменим порядок членов.
Этап 4.29.7
Вынесем множитель из .
Этап 4.29.8
Вынесем множитель из .
Этап 4.29.9
Вынесем множитель из .
Этап 4.29.10
Перепишем в виде .
Этап 4.29.11
Вынесем множитель из .
Этап 4.29.12
Перепишем в виде .
Этап 4.29.13
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5
Преобразуем уравнение, приравняв левую часть к правой.
Этап 6
Заменим на .