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
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.1.3.12
Сократим общие множители.
Этап 1.1.1.3.12.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.1.3.12.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.1.3.12.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.1.1.3.12.4
Разделим на .
Этап 1.1.1.3.13
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 1.1.1.4.4
Объединим и .
Этап 1.1.1.4.5
Объединим и .
Этап 1.1.1.4.6
Сократим общий множитель и .
Этап 1.1.1.4.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.1.4.6.2
Сократим общие множители.
Этап 1.1.1.4.6.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.1.4.6.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.1.4.6.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.1.1.4.6.2.4
Разделим на .
Этап 1.1.1.5
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.1.1.6
Упростим.
Этап 1.1.1.6.1
Добавим и .
Этап 1.1.1.6.2
Изменим порядок членов.
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
Упростим каждый член.
Этап 1.2.4.1.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.2.4.1.1.1
Перенесем .
Этап 1.2.4.1.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.2.4.1.1.3
Добавим и .
Этап 1.2.4.1.2
Перепишем в виде .
Этап 1.2.4.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.4.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.4.2.3
Вынесем множитель из .
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
Решим относительно .
Этап 1.2.4.5.2.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.2.4.5.2.2
Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.
Этап 1.2.4.5.2.3
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 1.2.4.5.2.3.1
Сначала с помощью положительного значения найдем первое решение.
Этап 1.2.4.5.2.3.2
Затем, используя отрицательное значение , найдем второе решение.
Этап 1.2.4.5.2.3.3
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 1.2.4.6
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
Упростим .
Этап 1.2.7.2.2.1.1
Перепишем в виде .
Этап 1.2.7.2.2.1.1.1
С помощью запишем в виде .
Этап 1.2.7.2.2.1.1.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 1.2.7.2.2.1.1.3
Объединим и .
Этап 1.2.7.2.2.1.1.4
Сократим общий множитель и .
Этап 1.2.7.2.2.1.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.7.2.2.1.1.4.2
Сократим общие множители.
Этап 1.2.7.2.2.1.1.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.7.2.2.1.1.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.2.7.2.2.1.1.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.2.7.2.2.1.1.5
Перепишем в виде .
Этап 1.2.7.2.2.1.2
Перепишем в виде .
Этап 1.2.7.2.2.1.3
Перепишем в виде .
Этап 1.2.7.2.2.1.4
Перепишем в виде .
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 1.4.1.2.1.8
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 1.4.1.2.1.9
Разделим на .
Этап 1.4.1.2.1.10
Умножим на .
Этап 1.4.1.2.2
Упростим путем добавления чисел.
Этап 1.4.1.2.2.1
Добавим и .
Этап 1.4.1.2.2.2
Добавим и .
Этап 1.4.1.2.2.3
Добавим и .
Этап 1.4.2
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 2.1.2.1.8
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 2.1.2.1.9
Разделим на .
Этап 2.1.2.1.10
Умножим на .
Этап 2.1.2.2
Упростим путем добавления чисел.
Этап 2.1.2.2.1
Добавим и .
Этап 2.1.2.2.2
Добавим и .
Этап 2.1.2.2.3
Добавим и .
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
Перенесем в числитель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 2.2.2.1.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.2.2.1.2.1
Перенесем .
Этап 2.2.2.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.2.2.1.2.3
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.2.2.1.2.4
Объединим и .
Этап 2.2.2.1.2.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.2.2.1.2.6
Упростим числитель.
Этап 2.2.2.1.2.6.1
Умножим на .
Этап 2.2.2.1.2.6.2
Добавим и .
Этап 2.2.2.1.3
Возведем в степень .
Этап 2.2.2.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.2.2.3
Объединим дроби.
Этап 2.2.2.3.1
Объединим и .
Этап 2.2.2.3.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.2.2.4
Упростим числитель.
Этап 2.2.2.4.1
Умножим на .
Этап 2.2.2.4.2
Вычтем из .
Этап 2.2.2.5
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.2.2.6
Объединим и .
Этап 2.2.2.7
Упростим выражение.
Этап 2.2.2.7.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.2.2.7.2
Умножим на .
Этап 2.2.2.8
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.2.2.9
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.2.2.10
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Этап 2.2.2.10.1
Умножим на .
Этап 2.2.2.10.2
Умножим на .
Этап 2.2.2.10.3
Умножим на .
Этап 2.2.2.10.4
Умножим на .
Этап 2.2.2.11
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.2.2.12
Упростим числитель.
Этап 2.2.2.12.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.2.2.12.2
Умножим на .
Этап 2.2.2.12.3
Умножим на .
Этап 2.2.2.12.4
Умножим на .
Этап 2.2.2.12.5
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