Введите задачу...
Основы мат. анализа Примеры
Этап 1
Продифференцируем обе части уравнения.
Этап 2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3
Этап 3.1
Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.2
Перемножим экспоненты в .
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 .
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.
Этап 3.7.1
Умножим на .
Этап 3.7.2
Вычтем из .
Этап 3.8
Объединим дроби.
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 .
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.
Этап 3.22.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.22.2
Добавим и .
Этап 3.23
Сократим общий множитель .
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 .
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.
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.
Этап 3.28.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.28.2
Упростим числитель.
Этап 3.28.2.1
Вынесем множитель из .
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.
Этап 3.28.2.2.1
Умножим на .
Этап 3.28.2.2.2
Умножим на .
Этап 3.28.2.3
Упростим каждый член.
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.
Этап 3.28.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.28.3.2
Сократим общие множители.
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
Этап 5.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 5.2
Умножим обе части на .
Этап 5.3
Упростим.
Этап 5.3.1
Упростим левую часть.
Этап 5.3.1.1
Упростим .
Этап 5.3.1.1.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 5.3.1.1.2
Сократим общий множитель .
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 .
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.
Этап 5.3.2.1
Умножим на .
Этап 5.4
Решим относительно .
Этап 5.4.1
Упростим .
Этап 5.4.1.1
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 5.4.1.2
Упростим члены.
Этап 5.4.1.2.1
Упростим каждый член.
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.
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.
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 .
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.
Этап 5.4.3.1
Разделим каждый член на .
Этап 5.4.3.2
Упростим левую часть.
Этап 5.4.3.2.1
Сократим общий множитель .
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.
Этап 5.4.3.3.1
Упростим каждый член.
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.
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.
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 .