Введите задачу...
Математический анализ Примеры
,
Этап 1
Этап 1.1
Найдем первую производную.
Этап 1.1.1
Найдем первую производную.
Этап 1.1.1.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.1.1.2
Найдем значение .
Этап 1.1.1.2.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.1.1.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.1.2.3
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.1.1.2.4
Объединим и .
Этап 1.1.1.2.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.1.1.2.6
Упростим числитель.
Этап 1.1.1.2.6.1
Умножим на .
Этап 1.1.1.2.6.2
Вычтем из .
Этап 1.1.1.2.7
Объединим и .
Этап 1.1.1.2.8
Умножим на .
Этап 1.1.1.2.9
Умножим на .
Этап 1.1.1.2.10
Умножим на .
Этап 1.1.1.2.11
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.1.2.12
Разделим на .
Этап 1.1.1.3
Найдем значение .
Этап 1.1.1.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.1.1.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.1.3.3
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.1.1.3.4
Объединим и .
Этап 1.1.1.3.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.1.1.3.6
Упростим числитель.
Этап 1.1.1.3.6.1
Умножим на .
Этап 1.1.1.3.6.2
Вычтем из .
Этап 1.1.1.3.7
Объединим и .
Этап 1.1.1.3.8
Умножим на .
Этап 1.1.1.3.9
Умножим на .
Этап 1.1.1.3.10
Умножим на .
Этап 1.1.1.3.11
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.1.3.12
Разделим на .
Этап 1.1.1.4
Продифференцируем, используя правило константы.
Этап 1.1.1.4.1
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.1.1.4.2
Добавим и .
Этап 1.1.2
Первая производная по равна .
Этап 1.2
Приравняем первую производную к , затем найдем решение уравнения .
Этап 1.2.1
Пусть первая производная равна .
Этап 1.2.2
Найдем общий множитель , который присутствует в каждом члене.
Этап 1.2.3
Подставим вместо .
Этап 1.2.4
Решим относительно .
Этап 1.2.4.1
Умножим на .
Этап 1.2.4.2
Разложим левую часть уравнения на множители.
Этап 1.2.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.4.2.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.4.2.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.4.2.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.4.2.2
Перепишем в виде .
Этап 1.2.4.2.3
Разложим на множители.
Этап 1.2.4.2.3.1
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 1.2.4.2.3.2
Избавимся от ненужных скобок.
Этап 1.2.4.3
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 1.2.4.4
Приравняем к .
Этап 1.2.4.5
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 1.2.4.5.1
Приравняем к .
Этап 1.2.4.5.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.2.4.6
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 1.2.4.6.1
Приравняем к .
Этап 1.2.4.6.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 1.2.4.7
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 1.2.5
Подставим вместо .
Этап 1.2.6
Решим относительно для .
Этап 1.2.6.1
Возведем обе части уравнения в степень , чтобы исключить дробный показатель в левой части.
Этап 1.2.6.2
Упростим показатель степени.
Этап 1.2.6.2.1
Упростим левую часть.
Этап 1.2.6.2.1.1
Упростим .
Этап 1.2.6.2.1.1.1
Перемножим экспоненты в .
Этап 1.2.6.2.1.1.1.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 1.2.6.2.1.1.1.2
Сократим общий множитель .
Этап 1.2.6.2.1.1.1.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.2.6.2.1.1.1.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.2.6.2.1.1.2
Упростим.
Этап 1.2.6.2.2
Упростим правую часть.
Этап 1.2.6.2.2.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 1.2.7
Решим относительно для .
Этап 1.2.7.1
Возведем обе части уравнения в степень , чтобы исключить дробный показатель в левой части.
Этап 1.2.7.2
Упростим показатель степени.
Этап 1.2.7.2.1
Упростим левую часть.
Этап 1.2.7.2.1.1
Упростим .
Этап 1.2.7.2.1.1.1
Перемножим экспоненты в .
Этап 1.2.7.2.1.1.1.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 1.2.7.2.1.1.1.2
Сократим общий множитель .
Этап 1.2.7.2.1.1.1.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.2.7.2.1.1.1.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.2.7.2.1.1.2
Упростим.
Этап 1.2.7.2.2
Упростим правую часть.
Этап 1.2.7.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.2.8
Перечислим все решения.
Этап 1.3
Найдем значения, при которых производная не определена.
Этап 1.3.1
Преобразуем выражения, перейдя от дробных степеней к радикалам.
Этап 1.3.1.1
Применим правило , чтобы представить возведение в степень в виде радикала.
Этап 1.3.1.2
Применим правило , чтобы представить возведение в степень в виде радикала.
Этап 1.3.1.3
Любое число, возведенное в степень , является основанием.
Этап 1.3.2
Зададим подкоренное выражение в меньшим , чтобы узнать, где данное выражение не определено.
Этап 1.3.3
Решим относительно .
Этап 1.3.3.1
Возьмем указанный корень от обеих частей неравенства, чтобы исключить член со степенью в левой части.
Этап 1.3.3.2
Упростим уравнение.
Этап 1.3.3.2.1
Упростим левую часть.
Этап 1.3.3.2.1.1
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 1.3.3.2.2
Упростим правую часть.
Этап 1.3.3.2.2.1
Упростим .
Этап 1.3.3.2.2.1.1
Перепишем в виде .
Этап 1.3.3.2.2.1.2
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 1.3.4
Уравнение не определено, если знаменатель равен , аргумент под знаком квадратного корня меньше или аргумент под знаком логарифма меньше или равен .
Этап 1.4
Вычислим для каждого значения , для которого производная равна или не определена.
Этап 1.4.1
Найдем значение в .
Этап 1.4.1.1
Подставим вместо .
Этап 1.4.1.2
Упростим.
Этап 1.4.1.2.1
Упростим каждый член.
Этап 1.4.1.2.1.1
Упростим числитель.
Этап 1.4.1.2.1.1.1
Перепишем в виде .
Этап 1.4.1.2.1.1.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 1.4.1.2.1.1.3
Сократим общий множитель .
Этап 1.4.1.2.1.1.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.4.1.2.1.1.3.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.4.1.2.1.1.4
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 1.4.1.2.1.2
Умножим на .
Этап 1.4.1.2.1.3
Разделим на .
Этап 1.4.1.2.1.4
Упростим числитель.
Этап 1.4.1.2.1.4.1
Перепишем в виде .
Этап 1.4.1.2.1.4.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 1.4.1.2.1.4.3
Сократим общий множитель .
Этап 1.4.1.2.1.4.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.4.1.2.1.4.3.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.4.1.2.1.4.4
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 1.4.1.2.1.5
Умножим на .
Этап 1.4.1.2.1.6
Разделим на .
Этап 1.4.1.2.1.7
Умножим на .
Этап 1.4.1.2.2
Упростим путем сложения и вычитания.
Этап 1.4.1.2.2.1
Добавим и .
Этап 1.4.1.2.2.2
Вычтем из .
Этап 1.4.2
Найдем значение в .
Этап 1.4.2.1
Подставим вместо .
Этап 1.4.2.2
Упростим.
Этап 1.4.2.2.1
Упростим каждый член.
Этап 1.4.2.2.1.1
Единица в любой степени равна единице.
Этап 1.4.2.2.1.2
Умножим на .
Этап 1.4.2.2.1.3
Единица в любой степени равна единице.
Этап 1.4.2.2.1.4
Умножим на .
Этап 1.4.2.2.2
Найдем общий знаменатель.
Этап 1.4.2.2.2.1
Умножим на .
Этап 1.4.2.2.2.2
Умножим на .
Этап 1.4.2.2.2.3
Умножим на .
Этап 1.4.2.2.2.4
Умножим на .
Этап 1.4.2.2.2.5
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 1.4.2.2.2.6
Умножим на .
Этап 1.4.2.2.2.7
Умножим на .
Этап 1.4.2.2.2.8
Изменим порядок множителей в .
Этап 1.4.2.2.2.9
Умножим на .
Этап 1.4.2.2.2.10
Умножим на .
Этап 1.4.2.2.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.4.2.2.4
Упростим каждый член.
Этап 1.4.2.2.4.1
Умножим на .
Этап 1.4.2.2.4.2
Умножим на .
Этап 1.4.2.2.4.3
Умножим на .
Этап 1.4.2.2.5
Упростим выражение.
Этап 1.4.2.2.5.1
Вычтем из .
Этап 1.4.2.2.5.2
Вычтем из .
Этап 1.4.2.2.5.3
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.4.3
Перечислим все точки.
Этап 2
Этап 2.1
Найдем значение в .
Этап 2.1.1
Подставим вместо .
Этап 2.1.2
Упростим.
Этап 2.1.2.1
Упростим каждый член.
Этап 2.1.2.1.1
Упростим числитель.
Этап 2.1.2.1.1.1
Перепишем в виде .
Этап 2.1.2.1.1.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.1.2.1.1.3
Сократим общий множитель .
Этап 2.1.2.1.1.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.1.2.1.1.3.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.1.2.1.1.4
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 2.1.2.1.2
Умножим на .
Этап 2.1.2.1.3
Разделим на .
Этап 2.1.2.1.4
Упростим числитель.
Этап 2.1.2.1.4.1
Перепишем в виде .
Этап 2.1.2.1.4.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.1.2.1.4.3
Сократим общий множитель .
Этап 2.1.2.1.4.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.1.2.1.4.3.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.1.2.1.4.4
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 2.1.2.1.5
Умножим на .
Этап 2.1.2.1.6
Разделим на .
Этап 2.1.2.1.7
Умножим на .
Этап 2.1.2.2
Упростим путем сложения и вычитания.
Этап 2.1.2.2.1
Добавим и .
Этап 2.1.2.2.2
Вычтем из .
Этап 2.2
Найдем значение в .
Этап 2.2.1
Подставим вместо .
Этап 2.2.2
Упростим.
Этап 2.2.2.1
Упростим каждый член.
Этап 2.2.2.1.1
Упростим числитель.
Этап 2.2.2.1.1.1
Перепишем в виде .
Этап 2.2.2.1.1.2
Перемножим экспоненты в .
Этап 2.2.2.1.1.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.2.2.1.1.2.2
Сократим общий множитель .
Этап 2.2.2.1.1.2.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.2.2.1.1.2.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.2.2.1.1.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.2.2.1.1.4
Добавим и .
Этап 2.2.2.1.2
Возведем в степень .
Этап 2.2.2.1.3
Упростим числитель.
Этап 2.2.2.1.3.1
Перепишем в виде .
Этап 2.2.2.1.3.2
Перемножим экспоненты в .
Этап 2.2.2.1.3.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.2.2.1.3.2.2
Сократим общий множитель .
Этап 2.2.2.1.3.2.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.2.2.1.3.2.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.2.2.1.3.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.2.2.1.3.4
Добавим и .
Этап 2.2.2.1.4
Возведем в степень .
Этап 2.2.2.2
Найдем общий знаменатель.
Этап 2.2.2.2.1
Умножим на .
Этап 2.2.2.2.2
Умножим на .
Этап 2.2.2.2.3
Умножим на .
Этап 2.2.2.2.4
Умножим на .
Этап 2.2.2.2.5
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 2.2.2.2.6
Умножим на .
Этап 2.2.2.2.7
Умножим на .
Этап 2.2.2.2.8
Изменим порядок множителей в .
Этап 2.2.2.2.9
Умножим на .
Этап 2.2.2.2.10
Умножим на .
Этап 2.2.2.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.2.2.4
Упростим каждый член.
Этап 2.2.2.4.1
Умножим на .
Этап 2.2.2.4.2
Умножим на .
Этап 2.2.2.4.3
Умножим на .
Этап 2.2.2.5
Упростим путем вычитания чисел.
Этап 2.2.2.5.1
Вычтем из .
Этап 2.2.2.5.2
Вычтем из .
Этап 2.3
Перечислим все точки.
Этап 3
Сравним значения , найденные для каждого значения , чтобы определить абсолютные максимум и минимум на заданном интервале. Максимум будет наблюдаться при наибольшем значении , а минимум — при наименьшем значении .
Абсолютный максимум:
Абсолютный минимум:
Этап 4