Математический анализ Примеры

Этап 1
Найдем первую производную.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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
Продифференцируем.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.3.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.3.4
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.4.1
Добавим и .
Этап 1.3.4.2
Умножим на .
Этап 1.3.5
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.3.6
Перенесем влево от .
Этап 1.4
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.4.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.4.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.4.2
Перенесем влево от .
Этап 1.4.3
Перепишем в виде .
Этап 1.4.4
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.4.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.4.4.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.4.4.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.4.5
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.5.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.5.1.1
Умножим на .
Этап 1.4.5.1.2
Перенесем влево от .
Этап 1.4.5.1.3
Перепишем в виде .
Этап 1.4.5.1.4
Перепишем в виде .
Этап 1.4.5.1.5
Умножим на .
Этап 1.4.5.2
Вычтем из .
Этап 1.4.6
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.4.7
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.7.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.7.1.1
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.4.7.1.2
Добавим и .
Этап 1.4.7.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.4.7.3
Умножим на .
Этап 1.4.8
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.8.1
Перенесем .
Этап 1.4.8.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.8.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.4.8.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.4.8.3
Добавим и .
Этап 1.4.9
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.9.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.4.9.2
Умножим на .
Этап 1.4.10
Добавим и .
Этап 1.4.11
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 1.4.12
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.12.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.4.12.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.12.2.1
Перенесем .
Этап 1.4.12.2.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.12.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.4.12.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.4.12.2.3
Добавим и .
Этап 1.4.12.3
Перенесем влево от .
Этап 1.4.12.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.4.12.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.12.5.1
Перенесем .
Этап 1.4.12.5.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.12.5.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.4.12.5.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.4.12.5.3
Добавим и .
Этап 1.4.12.6
Умножим на .
Этап 1.4.12.7
Умножим на .
Этап 1.4.12.8
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.4.12.9
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.12.9.1
Перенесем .
Этап 1.4.12.9.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.12.9.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.4.12.9.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.4.12.9.3
Добавим и .
Этап 1.4.12.10
Перенесем влево от .
Этап 1.4.13
Вычтем из .
Этап 1.4.14
Добавим и .
Этап 2
Найдем вторую производную.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.2
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.2.3
Умножим на .
Этап 2.3
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.3
Умножим на .
Этап 2.4
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.4.3
Умножим на .
Этап 2.5
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.5.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.5.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.5.3
Умножим на .
Этап 3
Найдем третью производную.
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
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.2.3
Умножим на .
Этап 3.3
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.3
Умножим на .
Этап 3.4
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.4.3
Умножим на .
Этап 3.5
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.5.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.5.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.5.3
Умножим на .
Этап 4
Найдем четвертую производную.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.2
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.2.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.2.3
Умножим на .
Этап 4.3
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.3.3
Умножим на .
Этап 4.4
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.4.3
Умножим на .
Этап 4.5
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.5.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.5.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.5.3
Умножим на .