Введите задачу...
Математический анализ Примеры
,
Этап 1
Этап 1.1
Найдем первую производную.
Этап 1.1.1
Найдем первую производную.
Этап 1.1.1.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.1.1.2
Найдем значение .
Этап 1.1.1.2.1
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.1.2.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.1.1.2.3
Объединим и .
Этап 1.1.1.2.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.1.1.2.5
Упростим числитель.
Этап 1.1.1.2.5.1
Умножим на .
Этап 1.1.1.2.5.2
Вычтем из .
Этап 1.1.1.3
Найдем значение .
Этап 1.1.1.3.1
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.1.3.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.1.1.3.3
Объединим и .
Этап 1.1.1.3.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.1.1.3.5
Упростим числитель.
Этап 1.1.1.3.5.1
Умножим на .
Этап 1.1.1.3.5.2
Вычтем из .
Этап 1.1.1.4
Найдем значение .
Этап 1.1.1.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.1.1.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.1.4.3
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.1.1.4.4
Объединим и .
Этап 1.1.1.4.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.1.1.4.6
Упростим числитель.
Этап 1.1.1.4.6.1
Умножим на .
Этап 1.1.1.4.6.2
Вычтем из .
Этап 1.1.1.4.7
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.1.1.4.8
Объединим и .
Этап 1.1.1.4.9
Объединим и .
Этап 1.1.1.4.10
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 1.1.1.4.11
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.1.4.12
Сократим общие множители.
Этап 1.1.1.4.12.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.1.4.12.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.1.4.12.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.1.1.4.13
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.1.1.5
Упростим каждый член.
Этап 1.1.1.5.1
Объединим и .
Этап 1.1.1.5.2
Объединим и .
Этап 1.1.2
Первая производная по равна .
Этап 1.2
Приравняем первую производную к , затем найдем решение уравнения .
Этап 1.2.1
Пусть первая производная равна .
Этап 1.2.2
Найдем НОК знаменателей членов уравнения.
Этап 1.2.2.1
Нахождение НОЗ для списка значений — это то же самое, что найти НОК для знаменателей этих значений.
Этап 1.2.2.2
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 1.2.2.3
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 1.2.2.4
Поскольку не имеет множителей, кроме и .
— простое число
Этап 1.2.2.5
Число не является простым числом, поскольку оно имеет только один положительный делитель ― само число.
Не является простым
Этап 1.2.2.6
НОК представляет собой произведение всех простых множителей в максимальной степени, с которой они входят в какой-либо из членов.
Этап 1.2.2.7
НОК представляет собой произведение всех простых множителей в максимальной степени, с которой они входят в какой-либо из членов.
Этап 1.2.2.8
НОК представляет собой произведение числовой части и переменной части.
Этап 1.2.3
Каждый член в умножим на , чтобы убрать дроби.
Этап 1.2.3.1
Умножим каждый член на .
Этап 1.2.3.2
Упростим левую часть.
Этап 1.2.3.2.1
Упростим каждый член.
Этап 1.2.3.2.1.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.2.3.2.1.2
Сократим общий множитель .
Этап 1.2.3.2.1.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.2.3.2.1.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.2.3.2.1.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.2.3.2.1.3.1
Перенесем .
Этап 1.2.3.2.1.3.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.2.3.2.1.3.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.2.3.2.1.3.4
Добавим и .
Этап 1.2.3.2.1.3.5
Разделим на .
Этап 1.2.3.2.1.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.2.3.2.1.5
Сократим общий множитель .
Этап 1.2.3.2.1.5.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.2.3.2.1.5.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.2.3.2.1.6
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.2.3.2.1.6.1
Перенесем .
Этап 1.2.3.2.1.6.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.2.3.2.1.6.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.2.3.2.1.6.4
Добавим и .
Этап 1.2.3.2.1.6.5
Разделим на .
Этап 1.2.3.2.1.7
Упростим .
Этап 1.2.3.2.1.8
Сократим общий множитель .
Этап 1.2.3.2.1.8.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 1.2.3.2.1.8.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.3.2.1.8.3
Сократим общий множитель.
Этап 1.2.3.2.1.8.4
Перепишем это выражение.
Этап 1.2.3.2.1.9
Умножим на .
Этап 1.2.3.3
Упростим правую часть.
Этап 1.2.3.3.1
Умножим .
Этап 1.2.3.3.1.1
Умножим на .
Этап 1.2.3.3.1.2
Умножим на .
Этап 1.2.4
Решим уравнение.
Этап 1.2.4.1
Разложим на множители методом группировки
Этап 1.2.4.1.1
Для многочлена вида представим средний член в виде суммы двух членов, произведение которых равно , а сумма — .
Этап 1.2.4.1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.2.4.1.1.2
Запишем как плюс
Этап 1.2.4.1.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.2.4.1.2
Вынесем наибольший общий делитель из каждой группы.
Этап 1.2.4.1.2.1
Сгруппируем первые два члена и последние два члена.
Этап 1.2.4.1.2.2
Вынесем наибольший общий делитель (НОД) из каждой группы.
Этап 1.2.4.1.3
Разложим многочлен, вынеся наибольший общий делитель .
Этап 1.2.4.2
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 1.2.4.3
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 1.2.4.3.1
Приравняем к .
Этап 1.2.4.3.2
Решим относительно .
Этап 1.2.4.3.2.1
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 1.2.4.3.2.2
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 1.2.4.3.2.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 1.2.4.3.2.2.2
Упростим левую часть.
Этап 1.2.4.3.2.2.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 1.2.4.3.2.2.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.2.4.3.2.2.2.1.2
Разделим на .
Этап 1.2.4.4
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 1.2.4.4.1
Приравняем к .
Этап 1.2.4.4.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 1.2.4.5
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 1.3
Найдем значения, при которых производная не определена.
Этап 1.3.1
Преобразуем выражения, перейдя от дробных степеней к радикалам.
Этап 1.3.1.1
Применим правило , чтобы представить возведение в степень в виде радикала.
Этап 1.3.1.2
Применим правило , чтобы представить возведение в степень в виде радикала.
Этап 1.3.1.3
Применим правило , чтобы представить возведение в степень в виде радикала.
Этап 1.3.1.4
Любое число, возведенное в степень , является основанием.
Этап 1.3.2
Зададим знаменатель в равным , чтобы узнать, где данное выражение не определено.
Этап 1.3.3
Решим относительно .
Этап 1.3.3.1
Чтобы избавиться от радикала в левой части уравнения, возведем обе части уравнения в куб.
Этап 1.3.3.2
Упростим каждую часть уравнения.
Этап 1.3.3.2.1
С помощью запишем в виде .
Этап 1.3.3.2.2
Упростим левую часть.
Этап 1.3.3.2.2.1
Перемножим экспоненты в .
Этап 1.3.3.2.2.1.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 1.3.3.2.2.1.2
Сократим общий множитель .
Этап 1.3.3.2.2.1.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.3.2.2.1.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.3.3.2.3
Упростим правую часть.
Этап 1.3.3.2.3.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 1.3.3.3
Решим относительно .
Этап 1.3.3.3.1
Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.
Этап 1.3.3.3.2
Упростим .
Этап 1.3.3.3.2.1
Перепишем в виде .
Этап 1.3.3.3.2.2
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 1.3.3.3.2.3
Плюс или минус равно .
Этап 1.4
Вычислим для каждого значения , для которого производная равна или не определена.
Этап 1.4.1
Найдем значение в .
Этап 1.4.1.1
Подставим вместо .
Этап 1.4.1.2
Упростим.
Этап 1.4.1.2.1
Упростим каждый член.
Этап 1.4.1.2.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 1.4.1.2.1.2
Применим правило умножения к .
Этап 1.4.1.2.1.3
Применим правило умножения к .
Этап 1.4.1.2.1.4
Умножим .
Этап 1.4.1.2.1.4.1
Объединим и .
Этап 1.4.1.2.1.4.2
Вынесем за скобки отрицательное значение.
Этап 1.4.1.2.1.4.3
Возведем в степень .
Этап 1.4.1.2.1.4.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.4.1.2.1.4.5
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 1.4.1.2.1.4.6
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.4.1.2.1.4.7
Добавим и .
Этап 1.4.1.2.1.5
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.4.1.2.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.4.1.2.3
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Этап 1.4.1.2.3.1
Умножим на .
Этап 1.4.1.2.3.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.4.1.2.3.2.1
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.4.1.2.3.2.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.4.1.2.3.2.3
Добавим и .
Этап 1.4.1.2.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.4.1.2.5
Упростим каждый член.
Этап 1.4.1.2.5.1
Сократим общий множитель .
Этап 1.4.1.2.5.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.4.1.2.5.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.4.1.2.5.2
Упростим числитель.
Этап 1.4.1.2.5.2.1
Найдем экспоненту.
Этап 1.4.1.2.5.2.2
Перенесем влево от .
Этап 1.4.2
Найдем значение в .
Этап 1.4.2.1
Подставим вместо .
Этап 1.4.2.2
Упростим.
Этап 1.4.2.2.1
Упростим каждый член.
Этап 1.4.2.2.1.1
Перепишем в виде .
Этап 1.4.2.2.1.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 1.4.2.2.1.3
Сократим общий множитель .
Этап 1.4.2.2.1.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.4.2.2.1.3.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.4.2.2.1.4
Возведем в степень .
Этап 1.4.2.2.1.5
Перепишем в виде .
Этап 1.4.2.2.1.6
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 1.4.2.2.1.7
Сократим общий множитель .
Этап 1.4.2.2.1.7.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.4.2.2.1.7.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.4.2.2.1.8
Возведем в степень .
Этап 1.4.2.2.1.9
Перепишем в виде .
Этап 1.4.2.2.1.10
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 1.4.2.2.1.11
Сократим общий множитель .
Этап 1.4.2.2.1.11.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.4.2.2.1.11.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.4.2.2.1.12
Найдем экспоненту.
Этап 1.4.2.2.1.13
Умножим на .
Этап 1.4.2.2.2
Упростим путем добавления чисел.
Этап 1.4.2.2.2.1
Добавим и .
Этап 1.4.2.2.2.2
Добавим и .
Этап 1.4.3
Найдем значение в .
Этап 1.4.3.1
Подставим вместо .
Этап 1.4.3.2
Упростим.
Этап 1.4.3.2.1
Упростим каждый член.
Этап 1.4.3.2.1.1
Перепишем в виде .
Этап 1.4.3.2.1.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 1.4.3.2.1.3
Сократим общий множитель .
Этап 1.4.3.2.1.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.4.3.2.1.3.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.4.3.2.1.4
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 1.4.3.2.1.5
Перепишем в виде .
Этап 1.4.3.2.1.6
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 1.4.3.2.1.7
Сократим общий множитель .
Этап 1.4.3.2.1.7.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.4.3.2.1.7.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.4.3.2.1.8
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 1.4.3.2.1.9
Перепишем в виде .
Этап 1.4.3.2.1.10
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 1.4.3.2.1.11
Сократим общий множитель .
Этап 1.4.3.2.1.11.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.4.3.2.1.11.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.4.3.2.1.12
Найдем экспоненту.
Этап 1.4.3.2.1.13
Умножим на .
Этап 1.4.3.2.2
Упростим путем добавления чисел.
Этап 1.4.3.2.2.1
Добавим и .
Этап 1.4.3.2.2.2
Добавим и .
Этап 1.4.4
Перечислим все точки.
Этап 2
Этап 2.1
Найдем значение в .
Этап 2.1.1
Подставим вместо .
Этап 2.1.2
Упростим.
Этап 2.1.2.1
Упростим каждый член.
Этап 2.1.2.1.1
Перепишем в виде .
Этап 2.1.2.1.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.1.2.1.3
Сократим общий множитель .
Этап 2.1.2.1.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.1.2.1.3.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.1.2.1.4
Возведем в степень .
Этап 2.1.2.1.5
Перепишем в виде .
Этап 2.1.2.1.6
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.1.2.1.7
Сократим общий множитель .
Этап 2.1.2.1.7.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.1.2.1.7.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.1.2.1.8
Возведем в степень .
Этап 2.1.2.1.9
Перепишем в виде .
Этап 2.1.2.1.10
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.1.2.1.11
Сократим общий множитель .
Этап 2.1.2.1.11.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.1.2.1.11.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.1.2.1.12
Найдем экспоненту.
Этап 2.1.2.1.13
Умножим на .
Этап 2.1.2.2
Упростим путем добавления чисел.
Этап 2.1.2.2.1
Добавим и .
Этап 2.1.2.2.2
Добавим и .
Этап 2.2
Найдем значение в .
Этап 2.2.1
Подставим вместо .
Этап 2.2.2
Упростим.
Этап 2.2.2.1
Умножим .
Этап 2.2.2.1.1
Вынесем за скобки отрицательное значение.
Этап 2.2.2.1.2
Возведем в степень .
Этап 2.2.2.1.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.2.2.1.4
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 2.2.2.1.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.2.2.1.6
Добавим и .
Этап 2.2.2.2
Упростим путем добавления членов.
Этап 2.2.2.2.1
Вычтем из .
Этап 2.2.2.2.2
Добавим и .
Этап 2.3
Перечислим все точки.
Этап 3
Сравним значения , найденные для каждого значения , чтобы определить абсолютные максимум и минимум на заданном интервале. Максимум будет наблюдаться при наибольшем значении , а минимум — при наименьшем значении .
Абсолютный максимум:
Абсолютный минимум:
Этап 4