Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
С помощью запишем в виде .
Этап 1.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
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
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.4
Объединим и .
Этап 1.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.6
Упростим числитель.
Этап 1.6.1
Умножим на .
Этап 1.6.2
Вычтем из .
Этап 1.7
Объединим дроби.
Этап 1.7.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.7.2
Объединим и .
Этап 1.7.3
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 1.8
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.9
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.10
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.11
Умножим на .
Этап 1.12
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.13
Объединим дроби.
Этап 1.13.1
Добавим и .
Этап 1.13.2
Объединим и .
Этап 2
Этап 2.1
Продифференцируем, используя правило умножения на константу.
Этап 2.1.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.1.2
Применим основные правила для показателей степени.
Этап 2.1.2.1
Перепишем в виде .
Этап 2.1.2.2
Перемножим экспоненты в .
Этап 2.1.2.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.1.2.2.2
Умножим .
Этап 2.1.2.2.2.1
Объединим и .
Этап 2.1.2.2.2.2
Умножим на .
Этап 2.1.2.2.3
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.3
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.4
Объединим и .
Этап 2.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.6
Упростим числитель.
Этап 2.6.1
Умножим на .
Этап 2.6.2
Вычтем из .
Этап 2.7
Объединим дроби.
Этап 2.7.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.7.2
Объединим и .
Этап 2.7.3
Упростим выражение.
Этап 2.7.3.1
Перенесем влево от .
Этап 2.7.3.2
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 2.7.4
Умножим на .
Этап 2.7.5
Умножим.
Этап 2.7.5.1
Умножим на .
Этап 2.7.5.2
Умножим на .
Этап 2.8
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.9
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.10
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.11
Умножим на .
Этап 2.12
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.13
Объединим дроби.
Этап 2.13.1
Добавим и .
Этап 2.13.2
Умножим на .
Этап 2.13.3
Объединим и .
Этап 2.13.4
Упростим выражение.
Этап 2.13.4.1
Умножим на .
Этап 2.13.4.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3
Этап 3.1
Продифференцируем, используя правило умножения на константу.
Этап 3.1.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.1.2
Применим основные правила для показателей степени.
Этап 3.1.2.1
Перепишем в виде .
Этап 3.1.2.2
Перемножим экспоненты в .
Этап 3.1.2.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 3.1.2.2.2
Умножим .
Этап 3.1.2.2.2.1
Объединим и .
Этап 3.1.2.2.2.2
Умножим на .
Этап 3.1.2.2.3
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.3
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.4
Объединим и .
Этап 3.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.6
Упростим числитель.
Этап 3.6.1
Умножим на .
Этап 3.6.2
Вычтем из .
Этап 3.7
Объединим дроби.
Этап 3.7.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.7.2
Объединим и .
Этап 3.7.3
Упростим выражение.
Этап 3.7.3.1
Перенесем влево от .
Этап 3.7.3.2
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 3.7.3.3
Умножим на .
Этап 3.7.3.4
Умножим на .
Этап 3.7.4
Умножим на .
Этап 3.7.5
Умножим.
Этап 3.7.5.1
Умножим на .
Этап 3.7.5.2
Умножим на .
Этап 3.8
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.9
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.10
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.11
Умножим на .
Этап 3.12
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.13
Объединим дроби.
Этап 3.13.1
Добавим и .
Этап 3.13.2
Объединим и .
Этап 3.13.3
Умножим на .
Этап 4
Этап 4.1
Продифференцируем, используя правило умножения на константу.
Этап 4.1.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.1.2
Применим основные правила для показателей степени.
Этап 4.1.2.1
Перепишем в виде .
Этап 4.1.2.2
Перемножим экспоненты в .
Этап 4.1.2.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 4.1.2.2.2
Умножим .
Этап 4.1.2.2.2.1
Объединим и .
Этап 4.1.2.2.2.2
Умножим на .
Этап 4.1.2.2.3
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 4.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 4.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 4.3
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.4
Объединим и .
Этап 4.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.6
Упростим числитель.
Этап 4.6.1
Умножим на .
Этап 4.6.2
Вычтем из .
Этап 4.7
Объединим дроби.
Этап 4.7.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 4.7.2
Объединим и .
Этап 4.7.3
Упростим выражение.
Этап 4.7.3.1
Перенесем влево от .
Этап 4.7.3.2
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 4.7.4
Умножим на .
Этап 4.7.5
Умножим.
Этап 4.7.5.1
Умножим на .
Этап 4.7.5.2
Умножим на .
Этап 4.8
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.9
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.10
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.11
Умножим на .
Этап 4.12
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.13
Объединим дроби.
Этап 4.13.1
Добавим и .
Этап 4.13.2
Умножим на .
Этап 4.13.3
Объединим и .
Этап 4.13.4
Упростим выражение.
Этап 4.13.4.1
Умножим на .
Этап 4.13.4.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5
Четвертая производная по равна .