Математический анализ Примеры

Этап 1
Перепишем в виде .
Этап 2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1.1
Умножим на .
Этап 3.1.2
Перенесем влево от .
Этап 3.1.3
Умножим на .
Этап 3.2
Вычтем из .
Этап 4
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 5
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 5.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.3
Заменим все вхождения на .
Этап 6
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 7
Объединим и .
Этап 8
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 9
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.1
Умножим на .
Этап 9.2
Вычтем из .
Этап 10
Объединим дроби.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 10.2
Объединим и .
Этап 10.3
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 11
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 12
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 13
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 14
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 14.1
Добавим и .
Этап 14.2
Умножим на .
Этап 15
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 16
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 17
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 18
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 19
Умножим на .
Этап 20
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 21
Добавим и .
Этап 22
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 22.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 22.1.1
Умножим на .
Этап 22.1.2
Разложим на множители, используя правило полных квадратов.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 22.1.2.1
Перепишем в виде .
Этап 22.1.2.2
Проверим, чтобы средний член был равен удвоенному произведению корней из первого и третьего членов.
Этап 22.1.2.3
Перепишем многочлен.
Этап 22.1.2.4
Разложим на множители, используя правило выделения полного квадрата из квадратного трехчлена , где и .
Этап 22.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 22.1.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 22.1.5
Перенесем влево от .
Этап 22.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 22.3
Объединим и .
Этап 22.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 22.5
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 22.5.1
Перепишем в виде .
Этап 22.5.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 22.5.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 22.5.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 22.5.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 22.5.3
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 22.5.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 22.5.3.1.1
Умножим на .
Этап 22.5.3.1.2
Перенесем влево от .
Этап 22.5.3.1.3
Умножим на .
Этап 22.5.3.2
Вычтем из .
Этап 22.5.4
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 22.5.4.1
Перенесем .
Этап 22.5.4.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 22.5.4.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 22.5.4.4
Добавим и .
Этап 22.5.4.5
Разделим на .
Этап 22.5.5
Упростим .
Этап 22.5.6
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 22.5.7
Умножим на .
Этап 22.5.8
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 22.5.9
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 22.5.9.1
Перенесем .
Этап 22.5.9.2
Умножим на .
Этап 22.5.10
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 22.5.11
Умножим на .
Этап 22.5.12
Умножим на .
Этап 22.5.13
Добавим и .
Этап 22.5.14
Добавим и .
Этап 22.5.15
Добавим и .
Этап 22.6
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 22.7
Объединим и .
Этап 22.8
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 22.9
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 22.9.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 22.9.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 22.9.2.1
Перенесем .
Этап 22.9.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 22.9.2.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 22.9.2.4
Добавим и .
Этап 22.9.2.5
Разделим на .
Этап 22.9.3
Упростим .
Этап 22.9.4
Умножим на .
Этап 22.9.5
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 22.9.6
Умножим на .
Этап 22.9.7
Вычтем из .
Этап 22.9.8
Разложим на множители методом группировки
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 22.9.8.1
Для многочлена вида представим средний член в виде суммы двух членов, произведение которых равно , а сумма — .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 22.9.8.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 22.9.8.1.2
Запишем как плюс
Этап 22.9.8.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 22.9.8.2
Вынесем наибольший общий делитель из каждой группы.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 22.9.8.2.1
Сгруппируем первые два члена и последние два члена.
Этап 22.9.8.2.2
Вынесем наибольший общий делитель (НОД) из каждой группы.
Этап 22.9.8.3
Разложим многочлен, вынеся наибольший общий делитель .