Основы мат. анализа Примеры

Этап 1
Продифференцируем обе части уравнения.
Этап 2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3
Продифференцируем правую часть уравнения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1
Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.2
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 3.2.2
Умножим на .
Этап 3.3
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.4
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.5
Объединим и .
Этап 3.6
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.7
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.7.1
Умножим на .
Этап 3.7.2
Вычтем из .
Этап 3.8
Объединим дроби.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.8.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.8.2
Объединим и .
Этап 3.8.3
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 3.8.4
Объединим и .
Этап 3.9
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.10
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.11
Добавим и .
Этап 3.12
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.13
Объединим и .
Этап 3.14
Перепишем в виде .
Этап 3.15
Объединим и .
Этап 3.16
Умножим на .
Этап 3.17
Объединим.
Этап 3.18
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.19
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.19.1
Сократим общий множитель.
Этап 3.19.2
Перепишем это выражение.
Этап 3.20
Умножим на .
Этап 3.21
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.22
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.22.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.22.2
Добавим и .
Этап 3.23
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.23.1
Сократим общий множитель.
Этап 3.23.2
Перепишем это выражение.
Этап 3.24
Упростим.
Этап 3.25
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.25.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.25.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.25.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.26
Продифференцируем.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.26.1
Умножим на .
Этап 3.26.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.26.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.26.4
Добавим и .
Этап 3.26.5
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.26.6
Умножим на .
Этап 3.27
Перепишем в виде .
Этап 3.28
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.28.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.28.2
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.28.2.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.28.2.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.28.2.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.28.2.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.28.2.2
Объединим показатели степеней.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.28.2.2.1
Умножим на .
Этап 3.28.2.2.2
Умножим на .
Этап 3.28.2.3
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.28.2.3.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.28.2.3.2
Умножим на .
Этап 3.28.2.3.3
Умножим на .
Этап 3.28.2.4
Добавим и .
Этап 3.28.2.5
Добавим и .
Этап 3.28.3
Объединим термины.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.28.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.28.3.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.28.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.28.3.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.28.3.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.28.4
Изменим порядок членов.
Этап 4
Преобразуем уравнение, приравняв левую часть к правой.
Этап 5
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 5.2
Умножим обе части на .
Этап 5.3
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1.1
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1.1.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 5.3.1.1.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.1.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.3.1.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.3.1.1.3
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1.1.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 5.3.1.1.3.2
Перепишем это выражение.
Этап 5.3.1.1.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.1.1.5
Перенесем .
Этап 5.3.2
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.2.1
Умножим на .
Этап 5.4
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1.1
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 5.4.1.2
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1.2.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1.2.1.1
Единица в любой степени равна единице.
Этап 5.4.1.2.1.2
Единица в любой степени равна единице.
Этап 5.4.1.2.1.3
Умножим на .
Этап 5.4.1.2.1.4
Умножим на .
Этап 5.4.1.2.1.5
Единица в любой степени равна единице.
Этап 5.4.1.2.1.6
Умножим на .
Этап 5.4.1.2.1.7
Применим правило умножения к .
Этап 5.4.1.2.1.8
Возведем в степень .
Этап 5.4.1.2.1.9
Умножим на .
Этап 5.4.1.2.1.10
Умножим на .
Этап 5.4.1.2.1.11
Применим правило умножения к .
Этап 5.4.1.2.1.12
Возведем в степень .
Этап 5.4.1.2.1.13
Умножим на .
Этап 5.4.1.2.1.14
Применим правило умножения к .
Этап 5.4.1.2.1.15
Возведем в степень .
Этап 5.4.1.2.1.16
Умножим на .
Этап 5.4.1.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.4.1.3
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1.3.1
Умножим на .
Этап 5.4.1.3.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 5.4.1.3.3
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 5.4.1.3.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 5.4.1.4
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1.4.1
Умножим на .
Этап 5.4.1.4.2
Умножим на .
Этап 5.4.1.4.3
Умножим на .
Этап 5.4.1.5
Изменим порядок множителей в .
Этап 5.4.2
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.3
Разделим каждый член на и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.3.1
Разделим каждый член на .
Этап 5.4.3.2
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.3.2.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.3.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 5.4.3.2.1.2
Разделим на .
Этап 5.4.3.3
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.3.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.3.3.1.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5.4.3.3.1.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5.4.3.3.2
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.3.3.2.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.4.3.3.2.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.4.3.3.2.3
Изменим порядок членов.
Этап 5.4.3.3.2.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.4.3.3.2.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.4.3.3.2.6
Изменим порядок членов.
Этап 5.4.3.3.2.7
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.3.3.2.8
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.3.3.2.9
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.3.3.2.10
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.3.3.2.11
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.3.3.2.12
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.3.3.2.13
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.3.3.2.14
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.3.3.2.15
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.3.3.2.16
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.3.3.2.16.1
Перепишем в виде .
Этап 5.4.3.3.2.16.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 6
Заменим на .