Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Найдем первую производную.
Этап 1.1.1
С помощью запишем в виде .
Этап 1.1.2
Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.1.3
Перемножим экспоненты в .
Этап 1.1.3.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 1.1.3.2
Сократим общий множитель .
Этап 1.1.3.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.3.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.1.4
Упростим.
Этап 1.1.5
Продифференцируем.
Этап 1.1.5.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.1.5.2
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.1.5.3
Добавим и .
Этап 1.1.5.4
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.1.5.5
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.5.6
Умножим на .
Этап 1.1.6
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.1.6.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 1.1.6.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.6.3
Заменим все вхождения на .
Этап 1.1.7
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.1.8
Объединим и .
Этап 1.1.9
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.1.10
Упростим числитель.
Этап 1.1.10.1
Умножим на .
Этап 1.1.10.2
Вычтем из .
Этап 1.1.11
Объединим дроби.
Этап 1.1.11.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.1.11.2
Объединим и .
Этап 1.1.11.3
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 1.1.12
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.1.13
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.1.14
Добавим и .
Этап 1.1.15
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.1.16
Умножим.
Этап 1.1.16.1
Умножим на .
Этап 1.1.16.2
Умножим на .
Этап 1.1.17
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.18
Упростим члены.
Этап 1.1.18.1
Объединим и .
Этап 1.1.18.2
Объединим и .
Этап 1.1.18.3
Перенесем влево от .
Этап 1.1.18.4
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.18.5
Перепишем это выражение.
Этап 1.1.19
Упростим.
Этап 1.1.19.1
Упростим числитель.
Этап 1.1.19.1.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.19.1.2
Умножим на .
Этап 1.1.19.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.19.1.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.19.1.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.19.1.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.19.1.4
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.1.19.1.5
Объединим и .
Этап 1.1.19.1.6
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.1.19.1.7
Изменим порядок членов.
Этап 1.1.19.1.8
Перепишем в разложенном на множители виде.
Этап 1.1.19.1.8.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.19.1.8.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.19.1.8.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.19.1.8.2
Объединим показатели степеней.
Этап 1.1.19.1.8.2.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.19.1.8.2.1.1
Перенесем .
Этап 1.1.19.1.8.2.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.19.1.8.2.1.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.1.19.1.8.2.1.4
Добавим и .
Этап 1.1.19.1.8.2.1.5
Разделим на .
Этап 1.1.19.1.8.2.2
Упростим .
Этап 1.1.19.1.9
Упростим числитель.
Этап 1.1.19.1.9.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.19.1.9.2
Умножим на .
Этап 1.1.19.1.9.3
Умножим на .
Этап 1.1.19.1.9.4
Добавим и .
Этап 1.1.19.1.9.5
Вычтем из .
Этап 1.1.19.2
Объединим термины.
Этап 1.1.19.2.1
Перепишем в виде произведения.
Этап 1.1.19.2.2
Умножим на .
Этап 1.1.19.2.3
Изменим порядок членов.
Этап 1.1.19.2.4
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.19.2.4.1
Умножим на .
Этап 1.1.19.2.4.1.1
Возведем в степень .
Этап 1.1.19.2.4.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.19.2.4.2
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 1.1.19.2.4.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.1.19.2.4.4
Добавим и .
Этап 1.2
Первая производная по равна .
Этап 2
Этап 2.1
Пусть первая производная равна .
Этап 2.2
Приравняем числитель к нулю.
Этап 2.3
Решим уравнение относительно .
Этап 2.3.1
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 2.3.2
Приравняем к .
Этап 2.3.3
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 2.3.3.1
Приравняем к .
Этап 2.3.3.2
Решим относительно .
Этап 2.3.3.2.1
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 2.3.3.2.2
Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.
Этап 2.3.3.2.3
Упростим .
Этап 2.3.3.2.3.1
Перепишем в виде .
Этап 2.3.3.2.3.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.3.3.2.3.1.2
Перепишем в виде .
Этап 2.3.3.2.3.2
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 2.3.3.2.4
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 2.3.3.2.4.1
Сначала с помощью положительного значения найдем первое решение.
Этап 2.3.3.2.4.2
Затем, используя отрицательное значение , найдем второе решение.
Этап 2.3.3.2.4.3
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 2.3.4
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 3
Этап 3.1
Применим правило , чтобы представить возведение в степень в виде радикала.
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 радикала в левой части уравнения, возведем обе части уравнения в квадрат.
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
Перемножим экспоненты в .
Этап 3.3.2.2.1.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 3.3.2.2.1.2
Сократим общий множитель .
Этап 3.3.2.2.1.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 3.3.2.2.1.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 3.3.2.3
Упростим правую часть.
Этап 3.3.2.3.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 3.3.3
Решим относительно .
Этап 3.3.3.1
Разложим левую часть уравнения на множители.
Этап 3.3.3.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.3.1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.3.1.1.2
Перепишем в виде .
Этап 3.3.3.1.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.3.1.2
Перепишем в виде .
Этап 3.3.3.1.3
Разложим на множители.
Этап 3.3.3.1.3.1
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 3.3.3.1.3.2
Избавимся от ненужных скобок.
Этап 3.3.3.1.4
Применим правило умножения к .
Этап 3.3.3.1.5
Применим правило умножения к .
Этап 3.3.3.2
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 3.3.3.3
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 3.3.3.3.1
Приравняем к .
Этап 3.3.3.3.2
Решим относительно .
Этап 3.3.3.3.2.1
Приравняем к .
Этап 3.3.3.3.2.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 3.3.3.4
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 3.3.3.4.1
Приравняем к .
Этап 3.3.3.4.2
Решим относительно .
Этап 3.3.3.4.2.1
Приравняем к .
Этап 3.3.3.4.2.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 3.3.3.5
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 3.4
Зададим подкоренное выражение в меньшим , чтобы узнать, где данное выражение не определено.
Этап 3.5
Решим относительно .
Этап 3.5.1
Возьмем указанный корень от обеих частей неравенства, чтобы исключить член со степенью в левой части.
Этап 3.5.2
Упростим уравнение.
Этап 3.5.2.1
Упростим левую часть.
Этап 3.5.2.1.1
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 3.5.2.2
Упростим правую часть.
Этап 3.5.2.2.1
Упростим .
Этап 3.5.2.2.1.1
Перепишем в виде .
Этап 3.5.2.2.1.2
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 3.5.3
Вычтем из обеих частей неравенства.
Этап 3.5.4
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 3.5.4.1
Разделим каждый член на . При умножении или делении обеих частей неравенства на отрицательное значение заменим знак неравенства на противоположный.
Этап 3.5.4.2
Упростим левую часть.
Этап 3.5.4.2.1
Деление двух отрицательных значений дает положительное значение.
Этап 3.5.4.2.2
Разделим на .
Этап 3.5.4.3
Упростим правую часть.
Этап 3.5.4.3.1
Разделим на .
Этап 3.5.5
Возьмем указанный корень от обеих частей неравенства, чтобы исключить член со степенью в левой части.
Этап 3.5.6
Упростим уравнение.
Этап 3.5.6.1
Упростим левую часть.
Этап 3.5.6.1.1
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 3.5.6.2
Упростим правую часть.
Этап 3.5.6.2.1
Упростим .
Этап 3.5.6.2.1.1
Перепишем в виде .
Этап 3.5.6.2.1.2
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 3.5.6.2.1.3
Абсолютное значение ― это расстояние между числом и нулем. Расстояние между и равно .
Этап 3.5.7
Запишем в виде кусочной функции.
Этап 3.5.7.1
Чтобы определить интервал для первого куска, найдем, на каком участке абсолютное значение неотрицательно.
Этап 3.5.7.2
В части, где принимает неотрицательные значения, исключим абсолютное значение.
Этап 3.5.7.3
Чтобы определить интервал для второго куска, найдем, на каком участке абсолютное значение отрицательно.
Этап 3.5.7.4
В части, где принимает отрицательные значения, исключим абсолютное значение и умножим на .
Этап 3.5.7.5
Запишем в виде кусочной функции.
Этап 3.5.8
Найдем пересечение и .
Этап 3.5.9
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 3.5.9.1
Разделим каждый член на . При умножении или делении обеих частей неравенства на отрицательное значение заменим знак неравенства на противоположный.
Этап 3.5.9.2
Упростим левую часть.
Этап 3.5.9.2.1
Деление двух отрицательных значений дает положительное значение.
Этап 3.5.9.2.2
Разделим на .
Этап 3.5.9.3
Упростим правую часть.
Этап 3.5.9.3.1
Разделим на .
Этап 3.5.10
Найдем объединение решений.
или
или
Этап 3.6
Уравнение не определено, если знаменатель равен , аргумент под знаком квадратного корня меньше или аргумент под знаком логарифма меньше или равен .
Этап 4
Этап 4.1
Найдем значение в .
Этап 4.1.1
Подставим вместо .
Этап 4.1.2
Упростим.
Этап 4.1.2.1
Упростим числитель.
Этап 4.1.2.1.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 4.1.2.1.2
Умножим на .
Этап 4.1.2.1.3
Добавим и .
Этап 4.1.2.2
Упростим знаменатель.
Этап 4.1.2.2.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 4.1.2.2.2
Умножим на .
Этап 4.1.2.2.3
Добавим и .
Этап 4.1.2.2.4
Перепишем в виде .
Этап 4.1.2.2.5
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 4.1.2.3
Разделим на .
Этап 4.2
Найдем значение в .
Этап 4.2.1
Подставим вместо .
Этап 4.2.2
Упростим.
Этап 4.2.2.1
Упростим числитель.
Этап 4.2.2.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 4.2.2.1.2
Возведем в степень .
Этап 4.2.2.1.3
Перепишем в виде .
Этап 4.2.2.1.3.1
С помощью запишем в виде .
Этап 4.2.2.1.3.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 4.2.2.1.3.3
Объединим и .
Этап 4.2.2.1.3.4
Сократим общий множитель .
Этап 4.2.2.1.3.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 4.2.2.1.3.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 4.2.2.1.3.5
Найдем экспоненту.
Этап 4.2.2.1.4
Умножим .
Этап 4.2.2.1.4.1
Умножим на .
Этап 4.2.2.1.4.2
Умножим на .
Этап 4.2.2.1.5
Вычтем из .
Этап 4.2.2.2
Упростим знаменатель.
Этап 4.2.2.2.1
Применим правило умножения к .
Этап 4.2.2.2.2
Возведем в степень .
Этап 4.2.2.2.3
Перепишем в виде .
Этап 4.2.2.2.3.1
С помощью запишем в виде .
Этап 4.2.2.2.3.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 4.2.2.2.3.3
Объединим и .
Этап 4.2.2.2.3.4
Сократим общий множитель .
Этап 4.2.2.2.3.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 4.2.2.2.3.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 4.2.2.2.3.5
Найдем экспоненту.
Этап 4.2.2.2.4
Умножим .
Этап 4.2.2.2.4.1
Умножим на .
Этап 4.2.2.2.4.2
Умножим на .
Этап 4.2.2.2.5
Вычтем из .
Этап 4.2.2.2.6
Перепишем в виде .
Этап 4.2.2.2.7
Перепишем в виде .
Этап 4.2.2.2.8
Перепишем в виде .
Этап 4.2.2.2.9
Перепишем в виде .
Этап 4.2.2.2.9.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.2.2.2.9.2
Перепишем в виде .
Этап 4.2.2.2.10
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 4.2.2.2.11
Перенесем влево от .
Этап 4.2.2.3
Сократим общий множитель и .
Этап 4.2.2.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.2.2.3.2
Сократим общие множители.
Этап 4.2.2.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.2.2.3.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.2.2.3.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.2.2.4
Умножим числитель и знаменатель на комплексно сопряженное , чтобы сделать знаменатель вещественным.
Этап 4.2.2.5
Умножим.
Этап 4.2.2.5.1
Объединим.
Этап 4.2.2.5.2
Упростим знаменатель.
Этап 4.2.2.5.2.1
Добавим круглые скобки.
Этап 4.2.2.5.2.2
Возведем в степень .
Этап 4.2.2.5.2.3
Возведем в степень .
Этап 4.2.2.5.2.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.2.2.5.2.5
Добавим и .
Этап 4.2.2.5.2.6
Перепишем в виде .
Этап 4.2.2.6
Умножим на .
Этап 4.2.2.7
Деление двух отрицательных значений дает положительное значение.
Этап 4.2.2.8
Вынесем множитель из .
Этап 4.2.2.9
Вынесем множитель из .
Этап 4.2.2.10
Разделим дроби.
Этап 4.2.2.11
Разделим на .
Этап 4.2.2.12
Разделим на .
Этап 4.3
Найдем значение в .
Этап 4.3.1
Подставим вместо .
Этап 4.3.2
Упростим.
Этап 4.3.2.1
Упростим числитель.
Этап 4.3.2.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 4.3.2.1.2
Возведем в степень .
Этап 4.3.2.1.3
Перепишем в виде .
Этап 4.3.2.1.3.1
С помощью запишем в виде .
Этап 4.3.2.1.3.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 4.3.2.1.3.3
Объединим и .
Этап 4.3.2.1.3.4
Сократим общий множитель .
Этап 4.3.2.1.3.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 4.3.2.1.3.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 4.3.2.1.3.5
Найдем экспоненту.
Этап 4.3.2.1.4
Умножим .
Этап 4.3.2.1.4.1
Умножим на .
Этап 4.3.2.1.4.2
Умножим на .
Этап 4.3.2.1.5
Вычтем из .
Этап 4.3.2.2
Упростим знаменатель.
Этап 4.3.2.2.1
Применим правило умножения к .
Этап 4.3.2.2.2
Возведем в степень .
Этап 4.3.2.2.3
Перепишем в виде .
Этап 4.3.2.2.3.1
С помощью запишем в виде .
Этап 4.3.2.2.3.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 4.3.2.2.3.3
Объединим и .
Этап 4.3.2.2.3.4
Сократим общий множитель .
Этап 4.3.2.2.3.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 4.3.2.2.3.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 4.3.2.2.3.5
Найдем экспоненту.
Этап 4.3.2.2.4
Умножим .
Этап 4.3.2.2.4.1
Умножим на .
Этап 4.3.2.2.4.2
Умножим на .
Этап 4.3.2.2.5
Вычтем из .
Этап 4.3.2.2.6
Перепишем в виде .
Этап 4.3.2.2.7
Перепишем в виде .
Этап 4.3.2.2.8
Перепишем в виде .
Этап 4.3.2.2.9
Перепишем в виде .
Этап 4.3.2.2.9.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.3.2.2.9.2
Перепишем в виде .
Этап 4.3.2.2.10
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 4.3.2.2.11
Перенесем влево от .
Этап 4.3.2.3
Сократим общий множитель и .
Этап 4.3.2.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.3.2.3.2
Сократим общие множители.
Этап 4.3.2.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.3.2.3.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.3.2.3.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.3.2.4
Умножим числитель и знаменатель на комплексно сопряженное , чтобы сделать знаменатель вещественным.
Этап 4.3.2.5
Умножим.
Этап 4.3.2.5.1
Объединим.
Этап 4.3.2.5.2
Упростим знаменатель.
Этап 4.3.2.5.2.1
Добавим круглые скобки.
Этап 4.3.2.5.2.2
Возведем в степень .
Этап 4.3.2.5.2.3
Возведем в степень .
Этап 4.3.2.5.2.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.3.2.5.2.5
Добавим и .
Этап 4.3.2.5.2.6
Перепишем в виде .
Этап 4.3.2.6
Умножим на .
Этап 4.3.2.7
Деление двух отрицательных значений дает положительное значение.
Этап 4.3.2.8
Вынесем множитель из .
Этап 4.3.2.9
Вынесем множитель из .
Этап 4.3.2.10
Разделим дроби.
Этап 4.3.2.11
Разделим на .
Этап 4.3.2.12
Разделим на .
Этап 4.4
Найдем значение в .
Этап 4.4.1
Подставим вместо .
Этап 4.4.2
Упростим.
Этап 4.4.2.1
Возведем в степень .
Этап 4.4.2.2
Умножим на .
Этап 4.4.2.3
Вычтем из .
Этап 4.4.2.4
Перепишем в виде .
Этап 4.4.2.5
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 4.4.2.6
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Неопределенные
Неопределенные
Этап 4.5
Найдем значение в .
Этап 4.5.1
Подставим вместо .
Этап 4.5.2
Упростим.
Этап 4.5.2.1
Возведем в степень .
Этап 4.5.2.2
Умножим на .
Этап 4.5.2.3
Вычтем из .
Этап 4.5.2.4
Перепишем в виде .
Этап 4.5.2.5
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 4.5.2.6
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Неопределенные
Неопределенные
Этап 4.6
Перечислим все точки.
Этап 5