Математический анализ Примеры

Найти горизонтальную касательную y=(x^2-1)/(x^2+x+1)
Этап 1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Перепишем в виде .
Этап 1.2
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 2
Примем как функцию .
Этап 3
Найдем производную.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1
Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.2
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.3
Продифференцируем.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.3.4
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.4.1
Добавим и .
Этап 3.3.4.2
Умножим на .
Этап 3.3.5
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.3.6
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.7
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.3.8
Упростим путем добавления членов.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.8.1
Добавим и .
Этап 3.3.8.2
Умножим на .
Этап 3.3.8.3
Добавим и .
Этап 3.3.8.4
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.8.4.1
Вычтем из .
Этап 3.3.8.4.2
Добавим и .
Этап 3.3.8.4.3
Перенесем влево от .
Этап 3.3.9
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.3.10
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.11
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.12
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.3.13
Добавим и .
Этап 3.4
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.4.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.4.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.4.4
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.4.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.4.1.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.4.1.1.1
Перенесем .
Этап 3.4.4.1.1.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.4.1.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 3.4.4.1.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.4.4.1.1.3
Добавим и .
Этап 3.4.4.1.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.4.1.2.1
Перенесем .
Этап 3.4.4.1.2.2
Умножим на .
Этап 3.4.4.1.3
Умножим на .
Этап 3.4.4.1.4
Умножим на .
Этап 3.4.4.1.5
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.4.1.5.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.4.4.1.5.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.4.4.1.5.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.4.4.1.6
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.4.1.6.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.4.1.6.1.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.4.1.6.1.1.1
Перенесем .
Этап 3.4.4.1.6.1.1.2
Умножим на .
Этап 3.4.4.1.6.1.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.4.1.6.1.2.1
Умножим на .
Этап 3.4.4.1.6.1.2.2
Умножим на .
Этап 3.4.4.1.6.1.3
Перепишем в виде .
Этап 3.4.4.1.6.1.4
Умножим на .
Этап 3.4.4.1.6.2
Вычтем из .
Этап 3.4.4.1.6.3
Добавим и .
Этап 3.4.4.1.7
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.4.1.7.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.4.4.1.7.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.4.4.1.7.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.4.4.1.8
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.4.1.8.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.4.4.1.8.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.4.1.8.2.1
Перенесем .
Этап 3.4.4.1.8.2.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.4.1.8.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 3.4.4.1.8.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.4.4.1.8.2.3
Добавим и .
Этап 3.4.4.1.8.3
Умножим на .
Этап 3.4.4.1.8.4
Умножим на .
Этап 3.4.4.1.8.5
Умножим на .
Этап 3.4.4.1.8.6
Умножим на .
Этап 3.4.4.2
Объединим противоположные члены в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.4.2.1
Вычтем из .
Этап 3.4.4.2.2
Добавим и .
Этап 3.4.4.3
Вычтем из .
Этап 3.4.4.4
Добавим и .
Этап 4
Приравняем производную к , затем найдем решение уравнения .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1
Приравняем числитель к нулю.
Этап 4.2
Решим уравнение относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.2.1
Используем формулу для нахождения корней квадратного уравнения.
Этап 4.2.2
Подставим значения , и в формулу для корней квадратного уравнения и решим относительно .
Этап 4.2.3
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.2.3.1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.2.3.1.1
Возведем в степень .
Этап 4.2.3.1.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.2.3.1.2.1
Умножим на .
Этап 4.2.3.1.2.2
Умножим на .
Этап 4.2.3.1.3
Вычтем из .
Этап 4.2.3.1.4
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.2.3.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.2.3.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 4.2.3.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 4.2.3.2
Умножим на .
Этап 4.2.3.3
Упростим .
Этап 4.2.4
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.2.4.1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.2.4.1.1
Возведем в степень .
Этап 4.2.4.1.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.2.4.1.2.1
Умножим на .
Этап 4.2.4.1.2.2
Умножим на .
Этап 4.2.4.1.3
Вычтем из .
Этап 4.2.4.1.4
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.2.4.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.2.4.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 4.2.4.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 4.2.4.2
Умножим на .
Этап 4.2.4.3
Упростим .
Этап 4.2.4.4
Заменим на .
Этап 4.2.5
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.2.5.1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.2.5.1.1
Возведем в степень .
Этап 4.2.5.1.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.2.5.1.2.1
Умножим на .
Этап 4.2.5.1.2.2
Умножим на .
Этап 4.2.5.1.3
Вычтем из .
Этап 4.2.5.1.4
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.2.5.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.2.5.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 4.2.5.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 4.2.5.2
Умножим на .
Этап 4.2.5.3
Упростим .
Этап 4.2.5.4
Заменим на .
Этап 4.2.6
Окончательный ответ является комбинацией обоих решений.
Этап 5
Решим исходную функцию в точке .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 5.2
Упростим результат.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.1
Избавимся от скобок.
Этап 5.2.2
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.1
Добавим и .
Этап 5.2.2.2
Вычтем из .
Этап 5.2.3
Упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.3.1
Перепишем в виде .
Этап 5.2.3.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.3.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.3.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.3.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.3.3
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.3.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.3.3.1.1
Умножим на .
Этап 5.2.3.3.1.2
Перенесем влево от .
Этап 5.2.3.3.1.3
Объединим, используя правило умножения для радикалов.
Этап 5.2.3.3.1.4
Умножим на .
Этап 5.2.3.3.1.5
Перепишем в виде .
Этап 5.2.3.3.1.6
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 5.2.3.3.2
Добавим и .
Этап 5.2.3.3.3
Вычтем из .
Этап 5.2.3.4
Вычтем из .
Этап 5.2.3.5
Добавим и .
Этап 5.2.3.6
Добавим и .
Этап 5.2.4
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.4.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.4.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.4.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.5
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.5.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.5.1.1
Умножим на .
Этап 5.2.5.1.2
Перепишем в виде .
Этап 5.2.5.1.3
Перенесем влево от .
Этап 5.2.5.1.4
Объединим, используя правило умножения для радикалов.
Этап 5.2.5.1.5
Умножим на .
Этап 5.2.5.1.6
Перепишем в виде .
Этап 5.2.5.1.7
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 5.2.5.2
Добавим и .
Этап 5.2.5.3
Вычтем из .
Этап 5.2.6
Умножим на .
Этап 5.2.7
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.7.1
Умножим на .
Этап 5.2.7.2
Развернем знаменатель, используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 5.2.7.3
Упростим.
Этап 5.2.7.4
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.7.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.7.4.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.7.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.7.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.2.7.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.2.8
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.8.1
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.8.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.8.1.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.8.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.2.8.2
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.8.2.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.8.2.1.1
Умножим на .
Этап 5.2.8.2.1.2
Умножим на .
Этап 5.2.8.2.1.3
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.8.2.1.3.1
Возведем в степень .
Этап 5.2.8.2.1.3.2
Возведем в степень .
Этап 5.2.8.2.1.3.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.2.8.2.1.3.4
Добавим и .
Этап 5.2.8.2.1.4
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.8.2.1.4.1
С помощью запишем в виде .
Этап 5.2.8.2.1.4.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 5.2.8.2.1.4.3
Объединим и .
Этап 5.2.8.2.1.4.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.8.2.1.4.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 5.2.8.2.1.4.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 5.2.8.2.1.4.5
Найдем экспоненту.
Этап 5.2.8.2.1.5
Умножим на .
Этап 5.2.8.2.2
Вычтем из .
Этап 5.2.8.2.3
Добавим и .
Этап 5.2.8.2.4
Вычтем из .
Этап 5.2.9
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5.2.10
Окончательный ответ: .
Этап 6
Решим исходную функцию в точке .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 6.2
Упростим результат.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.1
Избавимся от скобок.
Этап 6.2.2
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.2.1
Добавим и .
Этап 6.2.2.2
Вычтем из .
Этап 6.2.3
Упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.3.1
Перепишем в виде .
Этап 6.2.3.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.3.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.2.3.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.2.3.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.2.3.3
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.3.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.3.3.1.1
Умножим на .
Этап 6.2.3.3.1.2
Умножим на .
Этап 6.2.3.3.1.3
Умножим на .
Этап 6.2.3.3.1.4
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.3.3.1.4.1
Умножим на .
Этап 6.2.3.3.1.4.2
Умножим на .
Этап 6.2.3.3.1.4.3
Возведем в степень .
Этап 6.2.3.3.1.4.4
Возведем в степень .
Этап 6.2.3.3.1.4.5
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 6.2.3.3.1.4.6
Добавим и .
Этап 6.2.3.3.1.5
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.3.3.1.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 6.2.3.3.1.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 6.2.3.3.1.5.3
Объединим и .
Этап 6.2.3.3.1.5.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.3.3.1.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.2.3.3.1.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 6.2.3.3.1.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 6.2.3.3.2
Добавим и .
Этап 6.2.3.3.3
Добавим и .
Этап 6.2.3.4
Вычтем из .
Этап 6.2.3.5
Добавим и .
Этап 6.2.3.6
Вычтем из .
Этап 6.2.4
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.4.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.2.4.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.2.4.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.2.5
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.5.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.5.1.1
Умножим на .
Этап 6.2.5.1.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.5.1.2.1
Умножим на .
Этап 6.2.5.1.2.2
Умножим на .
Этап 6.2.5.1.3
Умножим на .
Этап 6.2.5.1.4
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.5.1.4.1
Умножим на .
Этап 6.2.5.1.4.2
Умножим на .
Этап 6.2.5.1.4.3
Возведем в степень .
Этап 6.2.5.1.4.4
Возведем в степень .
Этап 6.2.5.1.4.5
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 6.2.5.1.4.6
Добавим и .
Этап 6.2.5.1.5
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.5.1.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 6.2.5.1.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 6.2.5.1.5.3
Объединим и .
Этап 6.2.5.1.5.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.5.1.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.2.5.1.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 6.2.5.1.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 6.2.5.2
Добавим и .
Этап 6.2.5.3
Добавим и .
Этап 6.2.6
Умножим на .
Этап 6.2.7
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.7.1
Умножим на .
Этап 6.2.7.2
Развернем знаменатель, используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 6.2.7.3
Упростим.
Этап 6.2.7.4
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.7.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.2.7.4.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.7.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.2.7.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 6.2.7.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 6.2.8
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.8.1
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.8.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.2.8.1.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.2.8.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.2.8.2
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.8.2.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.8.2.1.1
Умножим на .
Этап 6.2.8.2.1.2
Умножим на .
Этап 6.2.8.2.1.3
Умножим на .
Этап 6.2.8.2.1.4
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.8.2.1.4.1
Умножим на .
Этап 6.2.8.2.1.4.2
Возведем в степень .
Этап 6.2.8.2.1.4.3
Возведем в степень .
Этап 6.2.8.2.1.4.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 6.2.8.2.1.4.5
Добавим и .
Этап 6.2.8.2.1.5
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.8.2.1.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 6.2.8.2.1.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 6.2.8.2.1.5.3
Объединим и .
Этап 6.2.8.2.1.5.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.8.2.1.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.2.8.2.1.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 6.2.8.2.1.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 6.2.8.2.1.6
Умножим на .
Этап 6.2.8.2.2
Вычтем из .
Этап 6.2.8.2.3
Вычтем из .
Этап 6.2.8.2.4
Добавим и .
Этап 6.2.9
Окончательный ответ: .
Этап 7
Горизонтальные касательные функции  ― .
Этап 8