Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Запишем в виде функции.
Этап 2
Этап 2.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.2
Производная по равна .
Этап 2.3
Производная по равна .
Этап 3
Этап 3.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.2
Производная по равна .
Этап 3.3
Найдем значение .
Этап 3.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.2
Производная по равна .
Этап 4
Чтобы найти локальные максимумы и минимумы функции, приравняем производную к и решим полученное уравнение.
Этап 5
Разделим каждый член уравнения на .
Этап 6
Этап 6.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.2
Перепишем это выражение.
Этап 7
Разделим дроби.
Этап 8
Переведем в .
Этап 9
Разделим на .
Этап 10
Разделим дроби.
Этап 11
Переведем в .
Этап 12
Разделим на .
Этап 13
Умножим на .
Этап 14
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 15
Этап 15.1
Разделим каждый член на .
Этап 15.2
Упростим левую часть.
Этап 15.2.1
Деление двух отрицательных значений дает положительное значение.
Этап 15.2.2
Разделим на .
Этап 15.3
Упростим правую часть.
Этап 15.3.1
Разделим на .
Этап 16
Возьмем обратный тангенс обеих частей уравнения, чтобы извлечь из тангенса.
Этап 17
Этап 17.1
Точное значение : .
Этап 18
Функция тангенса положительна в первом и третьем квадрантах. Для нахождения второго решения прибавим угол приведения из и найдем решение в четвертом квадранте.
Этап 19
Этап 19.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 19.2
Объединим дроби.
Этап 19.2.1
Объединим и .
Этап 19.2.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 19.3
Упростим числитель.
Этап 19.3.1
Перенесем влево от .
Этап 19.3.2
Добавим и .
Этап 20
Решение уравнения .
Этап 21
Найдем вторую производную в . Если вторая производная положительна, то это локальный минимум. Если она отрицательна, то это локальный максимум.
Этап 22
Этап 22.1
Упростим каждый член.
Этап 22.1.1
Точное значение : .
Этап 22.1.2
Точное значение : .
Этап 22.2
Упростим члены.
Этап 22.2.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 22.2.2
Вычтем из .
Этап 22.2.3
Сократим общий множитель и .
Этап 22.2.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 22.2.3.2
Сократим общие множители.
Этап 22.2.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 22.2.3.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 22.2.3.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 22.2.3.2.4
Разделим на .
Этап 23
— локальный максимум, так как вторая производная отрицательная. Это называется тестом второй производной.
— локальный максимум
Этап 24
Этап 24.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 24.2
Упростим результат.
Этап 24.2.1
Упростим каждый член.
Этап 24.2.1.1
Точное значение : .
Этап 24.2.1.2
Точное значение : .
Этап 24.2.2
Упростим члены.
Этап 24.2.2.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 24.2.2.2
Добавим и .
Этап 24.2.2.3
Сократим общий множитель .
Этап 24.2.2.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 24.2.2.3.2
Разделим на .
Этап 24.2.3
Окончательный ответ: .
Этап 25
Найдем вторую производную в . Если вторая производная положительна, то это локальный минимум. Если она отрицательна, то это локальный максимум.
Этап 26
Этап 26.1
Упростим каждый член.
Этап 26.1.1
Применим угол приведения, найдя угол с эквивалентными тригонометрическими значениями в первом квадранте. Добавим минус к выражению, так как синус отрицательный в третьем квадранте.
Этап 26.1.2
Точное значение : .
Этап 26.1.3
Умножим .
Этап 26.1.3.1
Умножим на .
Этап 26.1.3.2
Умножим на .
Этап 26.1.4
Применим угол приведения, найдя угол с эквивалентными тригонометрическими значениями в первом квадранте. Добавим минус к выражению, так как косинус отрицательный в третьем квадранте.
Этап 26.1.5
Точное значение : .
Этап 26.1.6
Умножим .
Этап 26.1.6.1
Умножим на .
Этап 26.1.6.2
Умножим на .
Этап 26.2
Упростим члены.
Этап 26.2.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 26.2.2
Добавим и .
Этап 26.2.3
Сократим общий множитель .
Этап 26.2.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 26.2.3.2
Разделим на .
Этап 27
— локальный минимум, так как вторая производная положительная. Это называется тестом второй производной.
— локальный минимум
Этап 28
Этап 28.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 28.2
Упростим результат.
Этап 28.2.1
Упростим каждый член.
Этап 28.2.1.1
Применим угол приведения, найдя угол с эквивалентными тригонометрическими значениями в первом квадранте. Добавим минус к выражению, так как синус отрицательный в третьем квадранте.
Этап 28.2.1.2
Точное значение : .
Этап 28.2.1.3
Применим угол приведения, найдя угол с эквивалентными тригонометрическими значениями в первом квадранте. Добавим минус к выражению, так как косинус отрицательный в третьем квадранте.
Этап 28.2.1.4
Точное значение : .
Этап 28.2.2
Упростим члены.
Этап 28.2.2.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 28.2.2.2
Вычтем из .
Этап 28.2.2.3
Сократим общий множитель и .
Этап 28.2.2.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 28.2.2.3.2
Сократим общие множители.
Этап 28.2.2.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 28.2.2.3.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 28.2.2.3.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 28.2.2.3.2.4
Разделим на .
Этап 28.2.3
Окончательный ответ: .
Этап 29
Это локальные экстремумы .
— локальный максимум
— локальный минимум
Этап 30