Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Найдем первую производную.
Этап 1.1.1
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.1.2
Продифференцируем.
Этап 1.1.2.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.1.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.2.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.1.2.4
Упростим выражение.
Этап 1.1.2.4.1
Добавим и .
Этап 1.1.2.4.2
Умножим на .
Этап 1.1.3
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.1.4
Продифференцируем.
Этап 1.1.4.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.1.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.4.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.1.4.4
Упростим выражение.
Этап 1.1.4.4.1
Добавим и .
Этап 1.1.4.4.2
Умножим на .
Этап 1.1.4.5
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.1.4.6
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.4.7
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.1.4.8
Упростим путем добавления членов.
Этап 1.1.4.8.1
Добавим и .
Этап 1.1.4.8.2
Умножим на .
Этап 1.1.4.8.3
Добавим и .
Этап 1.1.4.8.4
Вычтем из .
Этап 1.1.5
Упростим.
Этап 1.1.5.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.5.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.5.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.5.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.5.5
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.5.6
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.5.7
Объединим термины.
Этап 1.1.5.7.1
Возведем в степень .
Этап 1.1.5.7.2
Возведем в степень .
Этап 1.1.5.7.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.5.7.4
Добавим и .
Этап 1.1.5.7.5
Перепишем в виде .
Этап 1.1.5.7.6
Перенесем влево от .
Этап 1.1.5.7.7
Умножим на .
Этап 1.1.5.7.8
Вычтем из .
Этап 1.1.5.7.9
Возведем в степень .
Этап 1.1.5.7.10
Возведем в степень .
Этап 1.1.5.7.11
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.5.7.12
Добавим и .
Этап 1.1.5.7.13
Умножим на .
Этап 1.1.5.7.14
Перенесем влево от .
Этап 1.1.5.7.15
Умножим на .
Этап 1.1.5.7.16
Вычтем из .
Этап 1.1.5.7.17
Добавим и .
Этап 1.1.5.7.18
Вычтем из .
Этап 1.1.5.7.19
Добавим и .
Этап 1.2
Первая производная по равна .
Этап 2
Этап 2.1
Пусть первая производная равна .
Этап 2.2
Используем формулу для нахождения корней квадратного уравнения.
Этап 2.3
Подставим значения , и в формулу для корней квадратного уравнения и решим относительно .
Этап 2.4
Упростим.
Этап 2.4.1
Упростим числитель.
Этап 2.4.1.1
Возведем в степень .
Этап 2.4.1.2
Умножим .
Этап 2.4.1.2.1
Умножим на .
Этап 2.4.1.2.2
Умножим на .
Этап 2.4.1.3
Вычтем из .
Этап 2.4.1.4
Перепишем в виде .
Этап 2.4.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.4.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 2.4.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 2.4.2
Умножим на .
Этап 2.4.3
Упростим .
Этап 2.5
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Этап 2.5.1
Упростим числитель.
Этап 2.5.1.1
Возведем в степень .
Этап 2.5.1.2
Умножим .
Этап 2.5.1.2.1
Умножим на .
Этап 2.5.1.2.2
Умножим на .
Этап 2.5.1.3
Вычтем из .
Этап 2.5.1.4
Перепишем в виде .
Этап 2.5.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.5.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 2.5.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 2.5.2
Умножим на .
Этап 2.5.3
Упростим .
Этап 2.5.4
Заменим на .
Этап 2.6
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Этап 2.6.1
Упростим числитель.
Этап 2.6.1.1
Возведем в степень .
Этап 2.6.1.2
Умножим .
Этап 2.6.1.2.1
Умножим на .
Этап 2.6.1.2.2
Умножим на .
Этап 2.6.1.3
Вычтем из .
Этап 2.6.1.4
Перепишем в виде .
Этап 2.6.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.6.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 2.6.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 2.6.2
Умножим на .
Этап 2.6.3
Упростим .
Этап 2.6.4
Заменим на .
Этап 2.7
Окончательный ответ является комбинацией обоих решений.
Этап 3
Этап 3.1
Область определения выражения ― все действительные числа, за исключением случаев, когда выражение не определено. В данном случае не существует вещественного числа, при котором выражение не определено.
Этап 4
Этап 4.1
Найдем значение в .
Этап 4.1.1
Подставим вместо .
Этап 4.1.2
Упростим.
Этап 4.1.2.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.1.2.2
Объединим дроби.
Этап 4.1.2.2.1
Объединим и .
Этап 4.1.2.2.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.1.2.3
Упростим числитель.
Этап 4.1.2.3.1
Умножим на .
Этап 4.1.2.3.2
Вычтем из .
Этап 4.1.2.4
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.1.2.5
Объединим дроби.
Этап 4.1.2.5.1
Объединим и .
Этап 4.1.2.5.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.1.2.6
Упростим числитель.
Этап 4.1.2.6.1
Умножим на .
Этап 4.1.2.6.2
Вычтем из .
Этап 4.1.2.6.3
Добавим и .
Этап 4.1.2.7
Умножим .
Этап 4.1.2.7.1
Умножим на .
Этап 4.1.2.7.2
Умножим на .
Этап 4.1.2.8
Упростим члены.
Этап 4.1.2.8.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.2.8.2
Объединим, используя правило умножения для радикалов.
Этап 4.1.2.9
Упростим каждый член.
Этап 4.1.2.9.1
Умножим на .
Этап 4.1.2.9.2
Перепишем в виде .
Этап 4.1.2.9.3
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 4.1.2.10
Сократим общий множитель и .
Этап 4.1.2.10.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.2.10.2
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.2.10.3
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.2.10.4
Сократим общие множители.
Этап 4.1.2.10.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.2.10.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.2.10.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.1.2.11
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.1.2.12
Объединим дроби.
Этап 4.1.2.12.1
Объединим и .
Этап 4.1.2.12.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.1.2.13
Упростим числитель.
Этап 4.1.2.13.1
Умножим на .
Этап 4.1.2.13.2
Вычтем из .
Этап 4.1.2.14
Умножим .
Этап 4.1.2.14.1
Умножим на .
Этап 4.1.2.14.2
Умножим на .
Этап 4.1.2.15
Упростим числитель.
Этап 4.1.2.15.1
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 4.1.2.15.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.2.15.1.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.2.15.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.2.15.2
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 4.1.2.15.2.1
Упростим каждый член.
Этап 4.1.2.15.2.1.1
Перенесем влево от .
Этап 4.1.2.15.2.1.2
Объединим, используя правило умножения для радикалов.
Этап 4.1.2.15.2.1.3
Умножим на .
Этап 4.1.2.15.2.1.4
Перепишем в виде .
Этап 4.1.2.15.2.1.5
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 4.1.2.15.2.1.6
Умножим на .
Этап 4.1.2.15.2.1.7
Умножим на .
Этап 4.1.2.15.2.2
Добавим и .
Этап 4.1.2.15.2.3
Вычтем из .
Этап 4.1.2.15.2.4
Вычтем из .
Этап 4.1.2.16
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 4.2
Найдем значение в .
Этап 4.2.1
Подставим вместо .
Этап 4.2.2
Упростим.
Этап 4.2.2.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.2.2.2
Объединим дроби.
Этап 4.2.2.2.1
Объединим и .
Этап 4.2.2.2.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.2.2.3
Упростим числитель.
Этап 4.2.2.3.1
Умножим на .
Этап 4.2.2.3.2
Вычтем из .
Этап 4.2.2.4
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.2.2.5
Объединим дроби.
Этап 4.2.2.5.1
Объединим и .
Этап 4.2.2.5.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.2.2.6
Упростим числитель.
Этап 4.2.2.6.1
Умножим на .
Этап 4.2.2.6.2
Вычтем из .
Этап 4.2.2.6.3
Вычтем из .
Этап 4.2.2.7
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 4.2.2.8
Умножим .
Этап 4.2.2.8.1
Умножим на .
Этап 4.2.2.8.2
Умножим на .
Этап 4.2.2.9
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.2.2.10
Умножим .
Этап 4.2.2.10.1
Возведем в степень .
Этап 4.2.2.10.2
Возведем в степень .
Этап 4.2.2.10.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.2.2.10.4
Добавим и .
Этап 4.2.2.11
Упростим каждый член.
Этап 4.2.2.11.1
Перепишем в виде .
Этап 4.2.2.11.1.1
С помощью запишем в виде .
Этап 4.2.2.11.1.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 4.2.2.11.1.3
Объединим и .
Этап 4.2.2.11.1.4
Сократим общий множитель .
Этап 4.2.2.11.1.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 4.2.2.11.1.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 4.2.2.11.1.5
Найдем экспоненту.
Этап 4.2.2.11.2
Умножим на .
Этап 4.2.2.12
Сократим общий множитель и .
Этап 4.2.2.12.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.2.2.12.2
Вынесем множитель из .
Этап 4.2.2.12.3
Вынесем множитель из .
Этап 4.2.2.12.4
Сократим общие множители.
Этап 4.2.2.12.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.2.2.12.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.2.2.12.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.2.2.13
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.2.2.14
Объединим дроби.
Этап 4.2.2.14.1
Объединим и .
Этап 4.2.2.14.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.2.2.15
Упростим числитель.
Этап 4.2.2.15.1
Умножим на .
Этап 4.2.2.15.2
Вычтем из .
Этап 4.2.2.16
Умножим .
Этап 4.2.2.16.1
Умножим на .
Этап 4.2.2.16.2
Умножим на .
Этап 4.2.2.17
Упростим числитель.
Этап 4.2.2.17.1
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 4.2.2.17.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.2.2.17.1.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.2.2.17.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.2.2.17.2
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 4.2.2.17.2.1
Упростим каждый член.
Этап 4.2.2.17.2.1.1
Умножим на .
Этап 4.2.2.17.2.1.2
Умножим .
Этап 4.2.2.17.2.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 4.2.2.17.2.1.2.2
Возведем в степень .
Этап 4.2.2.17.2.1.2.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.2.2.17.2.1.2.4
Добавим и .
Этап 4.2.2.17.2.1.3
Перепишем в виде .
Этап 4.2.2.17.2.1.3.1
С помощью запишем в виде .
Этап 4.2.2.17.2.1.3.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 4.2.2.17.2.1.3.3
Объединим и .
Этап 4.2.2.17.2.1.3.4
Сократим общий множитель .
Этап 4.2.2.17.2.1.3.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 4.2.2.17.2.1.3.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 4.2.2.17.2.1.3.5
Найдем экспоненту.
Этап 4.2.2.17.2.1.4
Умножим на .
Этап 4.2.2.17.2.1.5
Умножим .
Этап 4.2.2.17.2.1.5.1
Умножим на .
Этап 4.2.2.17.2.1.5.2
Умножим на .
Этап 4.2.2.17.2.2
Добавим и .
Этап 4.2.2.17.2.3
Вычтем из .
Этап 4.2.2.17.2.4
Вычтем из .
Этап 4.2.2.18
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 4.2.2.19
Умножим .
Этап 4.2.2.19.1
Умножим на .
Этап 4.2.2.19.2
Умножим на .
Этап 4.3
Перечислим все точки.
Этап 5