Математический анализ Примеры

Этап 1
Продифференцируем обе части уравнения.
Этап 2
Продифференцируем левую часть уравнения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1
Перепишем в виде .
Этап 2.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.3
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.1.1
Умножим на .
Этап 2.3.1.2
Умножим на .
Этап 2.3.2
Добавим и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.2.1
Изменим порядок и .
Этап 2.3.2.2
Добавим и .
Этап 2.4
Перепишем в виде .
Этап 2.5
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.5.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.5.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.5.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.6
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.6.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.6.1.1
Умножим на .
Этап 2.6.1.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.6.1.3
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.6.1.4
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.6.1.4.1
Перенесем .
Этап 2.6.1.4.2
Умножим на .
Этап 2.6.1.5
Умножим на .
Этап 2.6.1.6
Умножим на .
Этап 2.6.2
Вычтем из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.6.2.1
Перенесем .
Этап 2.6.2.2
Вычтем из .
Этап 2.7
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.8
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.9
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.9.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.9.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.9.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.10
Перепишем в виде .
Этап 2.11
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.12
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.13
Продифференцируем, используя правило степени.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.1
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.13.2
Умножим на .
Этап 2.14
Перепишем в виде .
Этап 2.15
Продифференцируем.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.15.1
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.15.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.16
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.16.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.16.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.16.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.17
Перепишем в виде .
Этап 2.18
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.19
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.20
Продифференцируем, используя правило степени.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.20.1
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.20.2
Умножим на .
Этап 2.21
Перепишем в виде .
Этап 2.22
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.23
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.23.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.23.3
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.23.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.23.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.23.4
Умножим на .
Этап 2.23.5
Изменим порядок членов.
Этап 2.23.6
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.1
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 2.23.6.2
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.2.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.2.1.1
Перенесем .
Этап 2.23.6.2.1.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.2.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.23.6.2.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.23.6.2.1.3
Добавим и .
Этап 2.23.6.2.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.2.2.1
Перенесем .
Этап 2.23.6.2.2.2
Умножим на .
Этап 2.23.6.2.3
Умножим на .
Этап 2.23.6.2.4
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.2.4.1
Перенесем .
Этап 2.23.6.2.4.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.2.4.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.23.6.2.4.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.23.6.2.4.3
Добавим и .
Этап 2.23.6.2.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.2.5.1
Перенесем .
Этап 2.23.6.2.5.2
Умножим на .
Этап 2.23.6.2.6
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.23.6.2.7
Умножим на .
Этап 2.23.6.2.8
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.2.8.1
Перенесем .
Этап 2.23.6.2.8.2
Умножим на .
Этап 2.23.6.2.9
Умножим на .
Этап 2.23.6.2.10
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.2.10.1
Перенесем .
Этап 2.23.6.2.10.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.2.10.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.23.6.2.10.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.23.6.2.10.3
Добавим и .
Этап 2.23.6.2.11
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.2.11.1
Перенесем .
Этап 2.23.6.2.11.2
Умножим на .
Этап 2.23.6.2.12
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.23.6.2.13
Умножим на .
Этап 2.23.6.2.14
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.2.14.1
Перенесем .
Этап 2.23.6.2.14.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.2.14.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.23.6.2.14.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.23.6.2.14.3
Добавим и .
Этап 2.23.6.3
Перенесем .
Этап 2.23.6.4
Перенесем .
Этап 2.23.6.5
Добавим и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.5.1
Перенесем .
Этап 2.23.6.5.2
Добавим и .
Этап 2.23.6.6
Добавим и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.6.1
Перенесем .
Этап 2.23.6.6.2
Добавим и .
Этап 2.23.6.7
Вычтем из .
Этап 2.23.6.8
Вычтем из .
Этап 2.23.6.9
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 2.23.6.10
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.10.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.10.1.1
Перенесем .
Этап 2.23.6.10.1.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.10.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.23.6.10.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.23.6.10.1.3
Добавим и .
Этап 2.23.6.10.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.10.2.1
Перенесем .
Этап 2.23.6.10.2.2
Умножим на .
Этап 2.23.6.10.3
Умножим на .
Этап 2.23.6.10.4
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.10.4.1
Перенесем .
Этап 2.23.6.10.4.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.10.4.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.23.6.10.4.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.23.6.10.4.3
Добавим и .
Этап 2.23.6.10.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.10.5.1
Перенесем .
Этап 2.23.6.10.5.2
Умножим на .
Этап 2.23.6.10.6
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.23.6.10.7
Умножим на .
Этап 2.23.6.10.8
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.10.8.1
Перенесем .
Этап 2.23.6.10.8.2
Умножим на .
Этап 2.23.6.10.9
Умножим на .
Этап 2.23.6.10.10
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.10.10.1
Перенесем .
Этап 2.23.6.10.10.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.10.10.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.23.6.10.10.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.23.6.10.10.3
Добавим и .
Этап 2.23.6.10.11
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.10.11.1
Перенесем .
Этап 2.23.6.10.11.2
Умножим на .
Этап 2.23.6.10.12
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.23.6.10.13
Умножим на .
Этап 2.23.6.10.14
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.10.14.1
Перенесем .
Этап 2.23.6.10.14.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.10.14.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.23.6.10.14.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.23.6.10.14.3
Добавим и .
Этап 2.23.6.11
Перенесем .
Этап 2.23.6.12
Перенесем .
Этап 2.23.6.13
Добавим и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.13.1
Перенесем .
Этап 2.23.6.13.2
Добавим и .
Этап 2.23.6.14
Вычтем из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.14.1
Перенесем .
Этап 2.23.6.14.2
Вычтем из .
Этап 2.23.6.15
Добавим и .
Этап 2.23.6.16
Вычтем из .
Этап 2.23.7
Объединим противоположные члены в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.7.1
Добавим и .
Этап 2.23.7.2
Добавим и .
Этап 2.23.7.3
Вычтем из .
Этап 2.23.7.4
Добавим и .
Этап 2.23.7.5
Вычтем из .
Этап 2.23.7.6
Добавим и .
Этап 2.23.7.7
Добавим и .
Этап 2.23.7.8
Добавим и .
Этап 2.23.8
Добавим и .
Этап 2.23.9
Вычтем из .
Этап 2.23.10
Вычтем из .
Этап 2.23.11
Добавим и .
Этап 3
Продифференцируем правую часть уравнения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.2
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.1
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.1.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.2.1.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.2.1.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.2.2
Перепишем в виде .
Этап 3.3
Продифференцируем, используя правило степени.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.1
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.2
Изменим порядок членов.
Этап 4
Преобразуем уравнение, приравняв левую часть к правой.
Этап 5
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1
Перенесем все члены с в левую часть уравнения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 5.1.2
Объединим противоположные члены в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1.2.1
Вычтем из .
Этап 5.1.2.2
Добавим и .
Этап 5.2
Перенесем все члены без в правую часть уравнения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 5.2.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 5.2.3
Вычтем из .
Этап 5.2.4
Добавим и .
Этап 5.3
Разделим каждый член на и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1
Разделим каждый член на .
Этап 5.3.2
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.2.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 5.3.2.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 5.3.2.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.2.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 5.3.2.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 5.3.2.3
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.2.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 5.3.2.3.2
Разделим на .
Этап 5.3.3
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.3.1
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.3.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.3.1.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.3.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.3.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.3.3.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.3.3.2
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.3.2.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.3.2.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.3.2.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.3.3.2.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.3.3.3
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.3.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.3.3.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.3.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.3.3.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.3.3.3.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.3.3.4
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 6
Заменим на .