Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
С помощью запишем в виде .
Этап 1.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 1.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 1.3
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.4
Объединим и .
Этап 1.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.6
Упростим числитель.
Этап 1.6.1
Умножим на .
Этап 1.6.2
Вычтем из .
Этап 1.7
Объединим дроби.
Этап 1.7.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.7.2
Объединим и .
Этап 1.7.3
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 1.8
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.9
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.10
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.11
Умножим на .
Этап 1.12
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.13
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.14
Умножим на .
Этап 1.15
Упростим.
Этап 1.15.1
Изменим порядок множителей в .
Этап 1.15.2
Умножим на .
Этап 1.15.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.15.4
Вынесем множитель из .
Этап 1.15.5
Вынесем множитель из .
Этап 1.15.6
Сократим общие множители.
Этап 1.15.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.15.6.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.15.6.3
Перепишем это выражение.
Этап 2
Этап 2.1
Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.2
Перемножим экспоненты в .
Этап 2.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.2.2
Сократим общий множитель .
Этап 2.2.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.2.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.3
Упростим.
Этап 2.4
Продифференцируем.
Этап 2.4.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.4.2
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.4.3
Добавим и .
Этап 2.4.4
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.4.5
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.4.6
Упростим выражение.
Этап 2.4.6.1
Умножим на .
Этап 2.4.6.2
Перенесем влево от .
Этап 2.4.6.3
Перепишем в виде .
Этап 2.5
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.5.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.5.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.5.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.6
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.7
Объединим и .
Этап 2.8
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.9
Упростим числитель.
Этап 2.9.1
Умножим на .
Этап 2.9.2
Вычтем из .
Этап 2.10
Объединим дроби.
Этап 2.10.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.10.2
Объединим и .
Этап 2.10.3
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 2.11
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.12
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.13
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.14
Умножим на .
Этап 2.15
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.16
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.17
Умножим на .
Этап 2.18
Упростим.
Этап 2.18.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.18.2
Упростим числитель.
Этап 2.18.2.1
Пусть . Подставим вместо для всех.
Этап 2.18.2.2
Заменим все вхождения на .
Этап 2.18.2.3
Упростим числитель.
Этап 2.18.2.3.1
Перемножим экспоненты в .
Этап 2.18.2.3.1.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.18.2.3.1.2
Сократим общий множитель .
Этап 2.18.2.3.1.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.18.2.3.1.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.18.2.3.2
Упростим.
Этап 2.18.2.3.3
Вычтем из .
Этап 2.18.2.3.4
Добавим и .
Этап 2.18.2.3.5
Добавим и .
Этап 2.18.2.3.6
Добавим и .
Этап 2.18.3
Объединим термины.
Этап 2.18.3.1
Перепишем в виде произведения.
Этап 2.18.3.2
Умножим на .
Этап 2.18.3.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.18.3.3.1
Умножим на .
Этап 2.18.3.3.1.1
Возведем в степень .
Этап 2.18.3.3.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.18.3.3.2
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 2.18.3.3.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.18.3.3.4
Добавим и .