Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Найдем первую производную.
Этап 1.1.1
Перепишем в виде .
Этап 1.1.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 1.1.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.3
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 1.1.3.1
Упростим каждый член.
Этап 1.1.3.1.1
Умножим на .
Этап 1.1.3.1.2
Перенесем влево от .
Этап 1.1.3.1.3
Умножим на .
Этап 1.1.3.2
Вычтем из .
Этап 1.1.4
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.1.5
Продифференцируем.
Этап 1.1.5.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.1.5.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.5.3
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.1.5.4
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.5.5
Умножим на .
Этап 1.1.5.6
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.1.5.7
Добавим и .
Этап 1.1.5.8
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.6
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.1.7
Объединим и .
Этап 1.1.8
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.1.9
Упростим числитель.
Этап 1.1.9.1
Умножим на .
Этап 1.1.9.2
Вычтем из .
Этап 1.1.10
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.1.11
Объединим и .
Этап 1.1.12
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 1.1.13
Упростим.
Этап 1.1.13.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.13.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.13.3
Объединим термины.
Этап 1.1.13.3.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.13.3.1.1
Перенесем .
Этап 1.1.13.3.1.2
Умножим на .
Этап 1.1.13.3.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.1.13.3.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.13.3.1.3
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 1.1.13.3.1.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.1.13.3.1.5
Добавим и .
Этап 1.1.13.3.2
Перенесем влево от .
Этап 1.1.13.3.3
Перенесем влево от .
Этап 1.1.13.3.4
Объединим и .
Этап 1.1.13.3.5
Перенесем влево от .
Этап 1.1.13.3.6
Перенесем в числитель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 1.1.13.3.7
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.13.3.7.1
Перенесем .
Этап 1.1.13.3.7.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.13.3.7.3
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.1.13.3.7.4
Объединим и .
Этап 1.1.13.3.7.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.1.13.3.7.6
Упростим числитель.
Этап 1.1.13.3.7.6.1
Умножим на .
Этап 1.1.13.3.7.6.2
Добавим и .
Этап 1.1.13.3.8
Объединим и .
Этап 1.1.13.3.9
Умножим на .
Этап 1.1.13.3.10
Объединим и .
Этап 1.1.13.3.11
Перенесем влево от .
Этап 1.1.13.3.12
Перенесем в числитель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 1.1.13.3.13
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.13.3.13.1
Перенесем .
Этап 1.1.13.3.13.2
Умножим на .
Этап 1.1.13.3.13.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.1.13.3.13.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.13.3.13.3
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 1.1.13.3.13.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.1.13.3.13.5
Добавим и .
Этап 1.1.13.3.14
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.13.3.15
Сократим общие множители.
Этап 1.1.13.3.15.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.13.3.15.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.13.3.15.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.1.13.3.15.4
Разделим на .
Этап 1.1.13.3.16
Объединим и .
Этап 1.1.13.3.17
Умножим на .
Этап 1.1.13.3.18
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.13.3.19
Сократим общие множители.
Этап 1.1.13.3.19.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.13.3.19.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.13.3.19.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.1.13.3.20
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.1.13.3.21
Объединим и .
Этап 1.1.13.3.22
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.1.13.3.23
Умножим на .
Этап 1.1.13.3.24
Добавим и .
Этап 1.1.13.3.25
Вычтем из .
Этап 1.2
Первая производная по равна .
Этап 2
Этап 2.1
Пусть первая производная равна .
Этап 2.2
Найдем НОК знаменателей членов уравнения.
Этап 2.2.1
Нахождение НОЗ для списка значений — это то же самое, что найти НОК для знаменателей этих значений.
Этап 2.2.2
Так как содержит и числа, и переменные, НОК можно найти в два этапа. Найдем НОК для числовой части , затем найдем НОК для части с переменной .
Этап 2.2.3
НОК — это наименьшее положительное число, на которое все числа делятся без остатка.
1. Перечислим простые множители каждого числа.
2. Применим каждый множитель наибольшее количество раз, которое он встречается в любом из чисел.
Этап 2.2.4
Число не является простым числом, поскольку оно имеет только один положительный делитель ― само число.
Не является простым
Этап 2.2.5
Поскольку не имеет множителей, кроме и .
— простое число
Этап 2.2.6
Число не является простым числом, поскольку оно имеет только один положительный делитель ― само число.
Не является простым
Этап 2.2.7
НОК представляет собой произведение всех простых множителей в максимальной степени, с которой они входят в какой-либо из членов.
Этап 2.2.8
НОК представляет собой произведение всех простых множителей в максимальной степени, с которой они входят в какой-либо из членов.
Этап 2.2.9
НОК представляет собой произведение числовой части и переменной части.
Этап 2.3
Каждый член в умножим на , чтобы убрать дроби.
Этап 2.3.1
Умножим каждый член на .
Этап 2.3.2
Упростим левую часть.
Этап 2.3.2.1
Упростим каждый член.
Этап 2.3.2.1.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.3.2.1.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.3.2.1.2.1
Перенесем .
Этап 2.3.2.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.3.2.1.2.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.3.2.1.2.4
Добавим и .
Этап 2.3.2.1.2.5
Разделим на .
Этап 2.3.2.1.3
Упростим .
Этап 2.3.2.1.4
Умножим на .
Этап 2.3.2.1.5
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.3.2.1.6
Сократим общий множитель .
Этап 2.3.2.1.6.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.3.2.1.6.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.3.2.1.7
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.3.2.1.7.1
Перенесем .
Этап 2.3.2.1.7.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.3.2.1.7.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.3.2.1.7.4
Добавим и .
Этап 2.3.2.1.7.5
Разделим на .
Этап 2.3.2.1.8
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.3.2.1.9
Умножим .
Этап 2.3.2.1.9.1
Объединим и .
Этап 2.3.2.1.9.2
Умножим на .
Этап 2.3.2.1.10
Сократим общий множитель .
Этап 2.3.2.1.10.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.3.2.1.10.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.3.3
Упростим правую часть.
Этап 2.3.3.1
Умножим .
Этап 2.3.3.1.1
Умножим на .
Этап 2.3.3.1.2
Умножим на .
Этап 2.4
Решим уравнение.
Этап 2.4.1
Разложим левую часть уравнения на множители.
Этап 2.4.1.1
Пусть . Подставим вместо для всех.
Этап 2.4.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.4.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.4.1.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.4.1.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.4.1.2.4
Вынесем множитель из .
Этап 2.4.1.2.5
Вынесем множитель из .
Этап 2.4.1.3
Разложим на множители.
Этап 2.4.1.3.1
Разложим на множители методом группировки
Этап 2.4.1.3.1.1
Изменим порядок членов.
Этап 2.4.1.3.1.2
Для многочлена вида представим средний член в виде суммы двух членов, произведение которых равно , а сумма — .
Этап 2.4.1.3.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.4.1.3.1.2.2
Запишем как плюс
Этап 2.4.1.3.1.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.4.1.3.1.3
Вынесем наибольший общий делитель из каждой группы.
Этап 2.4.1.3.1.3.1
Сгруппируем первые два члена и последние два члена.
Этап 2.4.1.3.1.3.2
Вынесем наибольший общий делитель (НОД) из каждой группы.
Этап 2.4.1.3.1.4
Разложим многочлен, вынеся наибольший общий делитель .
Этап 2.4.1.3.2
Избавимся от ненужных скобок.
Этап 2.4.1.4
Заменим все вхождения на .
Этап 2.4.2
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 2.4.3
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 2.4.3.1
Приравняем к .
Этап 2.4.3.2
Решим относительно .
Этап 2.4.3.2.1
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 2.4.3.2.2
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 2.4.3.2.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 2.4.3.2.2.2
Упростим левую часть.
Этап 2.4.3.2.2.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 2.4.3.2.2.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.4.3.2.2.2.1.2
Разделим на .
Этап 2.4.4
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 2.4.4.1
Приравняем к .
Этап 2.4.4.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 2.4.5
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 3
Этап 3.1
Преобразуем выражения, перейдя от дробных степеней к радикалам.
Этап 3.1.1
Применим правило , чтобы представить возведение в степень в виде радикала.
Этап 3.1.2
Применим правило , чтобы представить возведение в степень в виде радикала.
Этап 3.1.3
Применим правило , чтобы представить возведение в степень в виде радикала.
Этап 3.1.4
Любое число, возведенное в степень , является основанием.
Этап 3.2
Зададим знаменатель в равным , чтобы узнать, где данное выражение не определено.
Этап 3.3
Решим относительно .
Этап 3.3.1
Чтобы избавиться от знака корня в левой части уравнения, возведем обе части в степень .
Этап 3.3.2
Упростим каждую часть уравнения.
Этап 3.3.2.1
С помощью запишем в виде .
Этап 3.3.2.2
Упростим левую часть.
Этап 3.3.2.2.1
Упростим .
Этап 3.3.2.2.1.1
Перемножим экспоненты в .
Этап 3.3.2.2.1.1.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 3.3.2.2.1.1.2
Сократим общий множитель .
Этап 3.3.2.2.1.1.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 3.3.2.2.1.1.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 3.3.2.2.1.2
Упростим.
Этап 3.3.2.3
Упростим правую часть.
Этап 3.3.2.3.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 4
Этап 4.1
Найдем значение в .
Этап 4.1.1
Подставим вместо .
Этап 4.1.2
Упростим.
Этап 4.1.2.1
Применим правило умножения к .
Этап 4.1.2.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.1.2.3
Объединим и .
Этап 4.1.2.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.1.2.5
Упростим числитель.
Этап 4.1.2.5.1
Умножим на .
Этап 4.1.2.5.2
Вычтем из .
Этап 4.1.2.6
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 4.1.2.7
Применим правило степени для распределения показателей.
Этап 4.1.2.7.1
Применим правило умножения к .
Этап 4.1.2.7.2
Применим правило умножения к .
Этап 4.1.2.8
Упростим выражение.
Этап 4.1.2.8.1
Возведем в степень .
Этап 4.1.2.8.2
Умножим на .
Этап 4.1.2.9
Объединим.
Этап 4.1.2.10
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 4.1.2.10.1
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.1.2.10.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.1.2.10.3
Объединим и .
Этап 4.1.2.10.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.1.2.10.5
Упростим числитель.
Этап 4.1.2.10.5.1
Умножим на .
Этап 4.1.2.10.5.2
Добавим и .
Этап 4.1.2.11
Возведем в степень .
Этап 4.1.2.12
Перенесем влево от .
Этап 4.2
Найдем значение в .
Этап 4.2.1
Подставим вместо .
Этап 4.2.2
Упростим.
Этап 4.2.2.1
Вычтем из .
Этап 4.2.2.2
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 4.2.2.3
Умножим на .
Этап 4.3
Найдем значение в .
Этап 4.3.1
Подставим вместо .
Этап 4.3.2
Упростим.
Этап 4.3.2.1
Упростим выражение.
Этап 4.3.2.1.1
Перепишем в виде .
Этап 4.3.2.1.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 4.3.2.2
Сократим общий множитель .
Этап 4.3.2.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 4.3.2.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 4.3.2.3
Упростим выражение.
Этап 4.3.2.3.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 4.3.2.3.2
Вычтем из .
Этап 4.3.2.3.3
Возведем в степень .
Этап 4.3.2.3.4
Умножим на .
Этап 4.4
Перечислим все точки.
Этап 5