Математический анализ Примеры

$f (x) = \frac{x + 2}{x - 1}$

Этап 1

Найдем первую производную.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

Найдем первую производную.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.1

Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [\frac{f (x)}{g (x)}]$ имеет вид $\frac{g (x) \frac{d}{d x} [f (x)] - f (x) \frac{d}{d x} [g (x)]}{{g (x)}^{2}}$ , где $f (x) = x + 2$ и $g (x) = x - 1$ .

$\frac{(x - 1) \frac{d}{d x} [x + 2] - (x + 2) \frac{d}{d x} [x - 1]}{{(x - 1)}^{2}}$

Этап 1.1.2

Продифференцируем.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.2.1

По правилу суммы производная $x + 2$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [2]$ .

$\frac{(x - 1) (\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [2]) - (x + 2) \frac{d}{d x} [x - 1]}{{(x - 1)}^{2}}$

Этап 1.1.2.2

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ имеет вид $n x^{n - 1}$ , где $n = 1$ .

$\frac{(x - 1) (1 + \frac{d}{d x} [2]) - (x + 2) \frac{d}{d x} [x - 1]}{{(x - 1)}^{2}}$

Этап 1.1.2.3

Поскольку $2$ является константой относительно $x$ , производная $2$ относительно $x$ равна $0$ .

$\frac{(x - 1) (1 + 0) - (x + 2) \frac{d}{d x} [x - 1]}{{(x - 1)}^{2}}$

Этап 1.1.2.4

Упростим выражение.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.2.4.1

Добавим $1$ и $0$ .

$\frac{(x - 1) \cdot 1 - (x + 2) \frac{d}{d x} [x - 1]}{{(x - 1)}^{2}}$

Этап 1.1.2.4.2

Умножим $x - 1$ на $1$ .

$\frac{x - 1 - (x + 2) \frac{d}{d x} [x - 1]}{{(x - 1)}^{2}}$

Этап 1.1.2.5

По правилу суммы производная $x - 1$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 1]$ .

$\frac{x - 1 - (x + 2) (\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 1])}{{(x - 1)}^{2}}$

Этап 1.1.2.6

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ имеет вид $n x^{n - 1}$ , где $n = 1$ .

$\frac{x - 1 - (x + 2) (1 + \frac{d}{d x} [- 1])}{{(x - 1)}^{2}}$

Этап 1.1.2.7

Поскольку $- 1$ является константой относительно $x$ , производная $- 1$ относительно $x$ равна $0$ .

$\frac{x - 1 - (x + 2) (1 + 0)}{{(x - 1)}^{2}}$

Этап 1.1.2.8

Упростим выражение.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.2.8.1

Добавим $1$ и $0$ .

$\frac{x - 1 - (x + 2) \cdot 1}{{(x - 1)}^{2}}$

Этап 1.1.2.8.2

Умножим $- 1$ на $1$ .

$\frac{x - 1 - (x + 2)}{{(x - 1)}^{2}}$

Этап 1.1.3

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.3.1

Применим свойство дистрибутивности.

$\frac{x - 1 - x - 1 \cdot 2}{{(x - 1)}^{2}}$

Этап 1.1.3.2

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.3.2.1

Объединим противоположные члены в $x - 1 - x - 1 \cdot 2$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.3.2.1.1

Вычтем $x$ из $x$ .

$\frac{0 - 1 - 1 \cdot 2}{{(x - 1)}^{2}}$

Этап 1.1.3.2.1.2

Вычтем $1$ из $0$ .

$\frac{- 1 - 1 \cdot 2}{{(x - 1)}^{2}}$

Этап 1.1.3.2.2

Умножим $- 1$ на $2$ .

$\frac{- 1 - 2}{{(x - 1)}^{2}}$

Этап 1.1.3.2.3

Вычтем $2$ из $- 1$ .

$\frac{- 3}{{(x - 1)}^{2}}$

Этап 1.1.3.3

Вынесем знак минуса перед дробью.

$f' (x) = - \frac{3}{{(x - 1)}^{2}}$

Этап 1.2

Первая производная $f (x)$ по $x$ равна $- \frac{3}{{(x - 1)}^{2}}$ .

$- \frac{3}{{(x - 1)}^{2}}$

Этап 2

Приравняем первую производную к $0$ , затем найдем решение уравнения $- \frac{3}{{(x - 1)}^{2}} = 0$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

Пусть первая производная равна $0$ .

$- \frac{3}{{(x - 1)}^{2}} = 0$

Этап 2.2

Приравняем числитель к нулю.

$3 = 0$

Этап 2.3

Поскольку $3 \neq 0$ , решения отсутствуют.

Нет решения

Этап 3

Найдем значения, при которых производная не определена.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Зададим знаменатель в $\frac{3}{{(x - 1)}^{2}}$ равным $0$ , чтобы узнать, где данное выражение не определено.

${(x - 1)}^{2} = 0$

Этап 3.2

Решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.2.1

Приравняем $x - 1$ к $0$ .

$x - 1 = 0$

Этап 3.2.2

Добавим $1$ к обеим частям уравнения.

$x = 1$

Этап 4

Вычислим $\frac{x + 2}{x - 1}$ для каждого значения $x$ , для которого производная равна $0$ или не определена.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Найдем значение в $x = 1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1.1

Подставим $1$ вместо $x$ .

$\frac{(1) + 2}{(1) - 1}$

Этап 4.1.2

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1.2.1

Вычтем $1$ из $1$ .

$\frac{(1) + 2}{0}$

Этап 4.1.2.2

Выражение содержит деление на $0$ . Выражение не определено.

Неопределенные

Этап 5

В области определения исходной задачи нет значений $x$ , при которых производная равна $0$ или не определена.

Критические точки не найдены