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
Умножим на .
Этап 1.1.1.2.4
Объединим и .
Этап 1.1.1.2.5
Умножим на .
Этап 1.1.1.2.6
Объединим и .
Этап 1.1.1.2.7
Сократим общий множитель и .
Этап 1.1.1.2.7.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.1.2.7.2
Сократим общие множители.
Этап 1.1.1.2.7.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.1.2.7.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.1.2.7.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.1.1.2.7.2.4
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
Умножим на .
Этап 1.1.1.4
Найдем значение .
Этап 1.1.1.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.1.1.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.1.4.3
Умножим на .
Этап 1.1.1.5
Продифференцируем, используя правило константы.
Этап 1.1.1.5.1
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.1.1.5.2
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
Подставим в уравнение. Это упростит использование формулы для корней квадратного уравнения.
Этап 1.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.3.4
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.3.5
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.4
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 1.2.4.1
Разделим каждый член на .
Этап 1.2.4.2
Упростим левую часть.
Этап 1.2.4.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 1.2.4.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.2.4.2.1.2
Разделим на .
Этап 1.2.4.3
Упростим правую часть.
Этап 1.2.4.3.1
Разделим на .
Этап 1.2.5
Используем формулу для нахождения корней квадратного уравнения.
Этап 1.2.6
Подставим значения , и в формулу для корней квадратного уравнения и решим относительно .
Этап 1.2.7
Упростим.
Этап 1.2.7.1
Упростим числитель.
Этап 1.2.7.1.1
Возведем в степень .
Этап 1.2.7.1.2
Умножим .
Этап 1.2.7.1.2.1
Умножим на .
Этап 1.2.7.1.2.2
Умножим на .
Этап 1.2.7.1.3
Добавим и .
Этап 1.2.7.1.4
Перепишем в виде .
Этап 1.2.7.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.7.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 1.2.7.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 1.2.7.2
Умножим на .
Этап 1.2.7.3
Упростим .
Этап 1.2.8
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Этап 1.2.8.1
Упростим числитель.
Этап 1.2.8.1.1
Возведем в степень .
Этап 1.2.8.1.2
Умножим .
Этап 1.2.8.1.2.1
Умножим на .
Этап 1.2.8.1.2.2
Умножим на .
Этап 1.2.8.1.3
Добавим и .
Этап 1.2.8.1.4
Перепишем в виде .
Этап 1.2.8.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.8.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 1.2.8.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 1.2.8.2
Умножим на .
Этап 1.2.8.3
Упростим .
Этап 1.2.8.4
Заменим на .
Этап 1.2.9
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Этап 1.2.9.1
Упростим числитель.
Этап 1.2.9.1.1
Возведем в степень .
Этап 1.2.9.1.2
Умножим .
Этап 1.2.9.1.2.1
Умножим на .
Этап 1.2.9.1.2.2
Умножим на .
Этап 1.2.9.1.3
Добавим и .
Этап 1.2.9.1.4
Перепишем в виде .
Этап 1.2.9.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.9.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 1.2.9.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 1.2.9.2
Умножим на .
Этап 1.2.9.3
Упростим .
Этап 1.2.9.4
Заменим на .
Этап 1.2.10
Окончательный ответ является комбинацией обоих решений.
Этап 1.2.11
Подставим вещественное значение обратно в решенное уравнение.
Этап 1.2.12
Решим первое уравнение относительно .
Этап 1.2.13
Решим уравнение относительно .
Этап 1.2.13.1
Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.
Этап 1.2.13.2
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 1.2.13.2.1
Сначала с помощью положительного значения найдем первое решение.
Этап 1.2.13.2.2
Затем, используя отрицательное значение , найдем второе решение.
Этап 1.2.13.2.3
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 1.2.14
Решим второе уравнение относительно .
Этап 1.2.15
Решим уравнение относительно .
Этап 1.2.15.1
Избавимся от скобок.
Этап 1.2.15.2
Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.
Этап 1.2.15.3
Упростим .
Этап 1.2.15.3.1
Перепишем в виде .
Этап 1.2.15.3.2
Перепишем в виде .
Этап 1.2.15.3.3
Перепишем в виде .
Этап 1.2.15.4
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 1.2.15.4.1
Сначала с помощью положительного значения найдем первое решение.
Этап 1.2.15.4.2
Затем, используя отрицательное значение , найдем второе решение.
Этап 1.2.15.4.3
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 1.2.16
Решением является .
Этап 1.3
Найдем значения, при которых производная не определена.
Этап 1.3.1
Область определения выражения ― все действительные числа, за исключением случаев, когда выражение не определено. В данном случае не существует вещественного числа, при котором выражение не определено.
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 каждый член.
Этап 1.4.1.2.1
Перепишем в виде .
Этап 1.4.1.2.2
Возведем в степень .
Этап 1.4.1.2.3
Объединим и .
Этап 1.4.1.2.4
Перенесем влево от .
Этап 1.4.1.2.5
Перепишем в виде .
Этап 1.4.1.2.6
Возведем в степень .
Этап 1.4.2
Найдем значение в .
Этап 1.4.2.1
Подставим вместо .
Этап 1.4.2.2
Упростим каждый член.
Этап 1.4.2.2.1
Применим правило умножения к .
Этап 1.4.2.2.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.4.2.2.2.1
Перенесем .
Этап 1.4.2.2.2.2
Умножим на .
Этап 1.4.2.2.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.4.2.2.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.4.2.2.2.3
Добавим и .
Этап 1.4.2.2.3
Возведем в степень .
Этап 1.4.2.2.4
Умножим на .
Этап 1.4.2.2.5
Перепишем в виде .
Этап 1.4.2.2.6
Возведем в степень .
Этап 1.4.2.2.7
Объединим и .
Этап 1.4.2.2.8
Применим правило умножения к .
Этап 1.4.2.2.9
Возведем в степень .
Этап 1.4.2.2.10
Перепишем в виде .
Этап 1.4.2.2.11
Возведем в степень .
Этап 1.4.2.2.12
Умножим на .
Этап 1.4.2.2.13
Умножим на .
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
Возведем в степень .
Этап 2.1.2.1.2
Умножим .
Этап 2.1.2.1.2.1
Умножим на .
Этап 2.1.2.1.2.2
Объединим и .
Этап 2.1.2.1.2.3
Умножим на .
Этап 2.1.2.1.3
Возведем в степень .
Этап 2.1.2.1.4
Умножим на .
Этап 2.1.2.1.5
Умножим на .
Этап 2.1.2.2
Найдем общий знаменатель.
Этап 2.1.2.2.1
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 2.1.2.2.2
Умножим на .
Этап 2.1.2.2.3
Умножим на .
Этап 2.1.2.2.4
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 2.1.2.2.5
Умножим на .
Этап 2.1.2.2.6
Умножим на .
Этап 2.1.2.2.7
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 2.1.2.2.8
Умножим на .
Этап 2.1.2.2.9
Умножим на .
Этап 2.1.2.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.1.2.4
Упростим каждый член.
Этап 2.1.2.4.1
Умножим на .
Этап 2.1.2.4.2
Умножим на .
Этап 2.1.2.4.3
Умножим на .
Этап 2.1.2.5
Упростим путем сложения и вычитания.
Этап 2.1.2.5.1
Добавим и .
Этап 2.1.2.5.2
Вычтем из .
Этап 2.1.2.5.3
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
Возведем в степень .
Этап 2.2.2.1.2
Умножим .
Этап 2.2.2.1.2.1
Умножим на .
Этап 2.2.2.1.2.2
Объединим и .
Этап 2.2.2.1.2.3
Умножим на .
Этап 2.2.2.1.3
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.2.2.1.4
Возведем в степень .
Этап 2.2.2.1.5
Умножим на .
Этап 2.2.2.1.6
Умножим на .
Этап 2.2.2.2
Найдем общий знаменатель.
Этап 2.2.2.2.1
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 2.2.2.2.2
Умножим на .
Этап 2.2.2.2.3
Умножим на .
Этап 2.2.2.2.4
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 2.2.2.2.5
Умножим на .
Этап 2.2.2.2.6
Умножим на .
Этап 2.2.2.2.7
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 2.2.2.2.8
Умножим на .
Этап 2.2.2.2.9
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 выражение.
Этап 2.2.2.5.1
Вычтем из .
Этап 2.2.2.5.2
Добавим и .
Этап 2.2.2.5.3
Вычтем из .
Этап 2.2.2.5.4
Вынесем знак минуса перед дробью.
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