Введите задачу...
Алгебра Примеры
Этап 1
Запишем в виде функции.
Этап 2
Этап 2.1
С помощью запишем в виде .
Этап 2.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.3
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.4
Объединим и .
Этап 2.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.6
Упростим числитель.
Этап 2.6.1
Умножим на .
Этап 2.6.2
Вычтем из .
Этап 2.7
Объединим дроби.
Этап 2.7.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.7.2
Объединим и .
Этап 2.7.3
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 2.8
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.9
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.10
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.11
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.12
Умножим на .
Этап 2.13
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.14
Добавим и .
Этап 2.15
Упростим.
Этап 2.15.1
Изменим порядок множителей в .
Этап 2.15.2
Умножим на .
Этап 2.15.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.15.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.15.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.15.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.15.4
Сократим общий множитель.
Этап 2.15.5
Перепишем это выражение.
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
Сократим общий множитель .
Этап 3.2.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 3.2.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 3.3
Упростим.
Этап 3.4
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.5
Продифференцируем.
Этап 3.5.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.5.2
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.5.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.5.4
Умножим на .
Этап 3.5.5
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.5.6
Добавим и .
Этап 3.6
Возведем в степень .
Этап 3.7
Возведем в степень .
Этап 3.8
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.9
Продифференцируем, используя правило степени.
Этап 3.9.1
Добавим и .
Этап 3.9.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.9.3
Упростим путем добавления членов.
Этап 3.9.3.1
Умножим на .
Этап 3.9.3.2
Добавим и .
Этап 3.10
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.10.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.10.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.10.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.11
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.12
Объединим и .
Этап 3.13
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.14
Упростим числитель.
Этап 3.14.1
Умножим на .
Этап 3.14.2
Вычтем из .
Этап 3.15
Объединим дроби.
Этап 3.15.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.15.2
Объединим и .
Этап 3.15.3
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 3.15.4
Объединим и .
Этап 3.16
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.17
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.18
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.19
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.20
Умножим на .
Этап 3.21
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.22
Добавим и .
Этап 3.23
Упростим.
Этап 3.23.1
Упростим числитель.
Этап 3.23.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.23.1.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.23.1.3
Перенесем влево от .
Этап 3.23.1.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.23.1.5
Сократим общий множитель .
Этап 3.23.1.5.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 3.23.1.5.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.23.1.5.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.23.1.5.4
Сократим общий множитель.
Этап 3.23.1.5.5
Перепишем это выражение.
Этап 3.23.1.6
Объединим и .
Этап 3.23.1.7
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.23.1.7.1
Перенесем .
Этап 3.23.1.7.2
Умножим на .
Этап 3.23.1.7.2.1
Возведем в степень .
Этап 3.23.1.7.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.23.1.7.3
Добавим и .
Этап 3.23.1.8
Умножим .
Этап 3.23.1.8.1
Умножим на .
Этап 3.23.1.8.2
Объединим и .
Этап 3.23.1.9
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.23.1.10
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 3.23.1.10.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.23.1.10.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.23.1.10.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.23.1.11
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 3.23.1.11.1
Упростим каждый член.
Этап 3.23.1.11.1.1
Умножим .
Этап 3.23.1.11.1.1.1
Умножим на .
Этап 3.23.1.11.1.1.2
Объединим и .
Этап 3.23.1.11.1.1.3
Объединим и .
Этап 3.23.1.11.1.1.4
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.23.1.11.1.1.4.1
Перенесем .
Этап 3.23.1.11.1.1.4.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.23.1.11.1.1.4.3
Добавим и .
Этап 3.23.1.11.1.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.23.1.11.1.3
Умножим .
Этап 3.23.1.11.1.3.1
Умножим на .
Этап 3.23.1.11.1.3.2
Объединим и .
Этап 3.23.1.11.1.3.3
Объединим и .
Этап 3.23.1.11.1.3.4
Возведем в степень .
Этап 3.23.1.11.1.3.5
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.23.1.11.1.3.6
Добавим и .
Этап 3.23.1.11.1.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.23.1.11.1.5
Сократим общий множитель .
Этап 3.23.1.11.1.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.23.1.11.1.5.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.23.1.11.1.5.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.23.1.11.1.6
Объединим и .
Этап 3.23.1.11.1.7
Умножим на .
Этап 3.23.1.11.1.8
Умножим .
Этап 3.23.1.11.1.8.1
Объединим и .
Этап 3.23.1.11.1.8.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.23.1.11.1.8.2.1
Перенесем .
Этап 3.23.1.11.1.8.2.2
Умножим на .
Этап 3.23.1.11.1.8.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 3.23.1.11.1.8.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.23.1.11.1.8.2.3
Добавим и .
Этап 3.23.1.11.1.9
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.23.1.11.1.10
Сократим общий множитель .
Этап 3.23.1.11.1.10.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.23.1.11.1.10.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.23.1.11.1.10.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.23.1.11.1.11
Объединим и .
Этап 3.23.1.11.1.12
Умножим на .
Этап 3.23.1.11.1.13
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.23.1.11.1.14
Умножим .
Этап 3.23.1.11.1.14.1
Объединим и .
Этап 3.23.1.11.1.14.2
Возведем в степень .
Этап 3.23.1.11.1.14.3
Возведем в степень .
Этап 3.23.1.11.1.14.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.23.1.11.1.14.5
Добавим и .
Этап 3.23.1.11.2
Добавим и .
Этап 3.23.1.11.3
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.23.1.11.4
Объединим и .
Этап 3.23.1.11.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.23.1.11.6
Изменим порядок членов.
Этап 3.23.1.11.7
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.23.1.12
Упростим числитель.
Этап 3.23.1.12.1
Сократим общий множитель .
Этап 3.23.1.12.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.23.1.12.1.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.23.1.12.1.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.23.1.12.2
Умножим на .
Этап 3.23.1.12.3
Перепишем в разложенном на множители виде.
Этап 3.23.1.12.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.23.1.12.3.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.23.1.12.3.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.23.1.12.3.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.23.1.12.3.1.4
Вынесем множитель из .
Этап 3.23.1.12.3.1.5
Вынесем множитель из .
Этап 3.23.1.12.3.2
Перепишем в виде .
Этап 3.23.1.12.3.3
Пусть . Подставим вместо для всех.
Этап 3.23.1.12.3.4
Разложим на множители методом группировки
Этап 3.23.1.12.3.4.1
Для многочлена вида представим средний член в виде суммы двух членов, произведение которых равно , а сумма — .
Этап 3.23.1.12.3.4.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.23.1.12.3.4.1.2
Запишем как плюс
Этап 3.23.1.12.3.4.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.23.1.12.3.4.2
Вынесем наибольший общий делитель из каждой группы.
Этап 3.23.1.12.3.4.2.1
Сгруппируем первые два члена и последние два члена.
Этап 3.23.1.12.3.4.2.2
Вынесем наибольший общий делитель (НОД) из каждой группы.
Этап 3.23.1.12.3.4.3
Разложим многочлен, вынеся наибольший общий делитель .
Этап 3.23.1.12.3.5
Заменим все вхождения на .
Этап 3.23.1.12.3.6
Объединим показатели степеней.
Этап 3.23.1.12.3.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.23.1.12.3.6.2
Перепишем в виде .
Этап 3.23.1.12.3.6.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.23.1.12.3.6.4
Перепишем в виде .
Этап 3.23.1.12.3.6.5
Возведем в степень .
Этап 3.23.1.12.3.6.6
Возведем в степень .
Этап 3.23.1.12.3.6.7
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.23.1.12.3.6.8
Добавим и .
Этап 3.23.1.12.4
Вынесем за скобки отрицательное значение.
Этап 3.23.1.13
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 3.23.1.14
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.23.1.15
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.23.1.16
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.23.1.17
Объединим и .
Этап 3.23.1.18
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.23.1.19
Перепишем в разложенном на множители виде.
Этап 3.23.1.19.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.23.1.19.1.1
Перенесем .
Этап 3.23.1.19.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.23.1.19.1.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.23.1.19.1.4
Добавим и .
Этап 3.23.1.19.1.5
Разделим на .
Этап 3.23.1.19.2
Упростим .
Этап 3.23.1.19.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.23.1.19.4
Упростим.
Этап 3.23.1.19.4.1
Умножим на .
Этап 3.23.1.19.4.2
Умножим на .
Этап 3.23.1.19.5
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.23.1.19.6
Упростим.
Этап 3.23.1.19.6.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.23.1.19.6.1.1
Перенесем .
Этап 3.23.1.19.6.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.23.1.19.6.1.3
Добавим и .
Этап 3.23.1.19.6.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.23.1.19.6.2.1
Перенесем .
Этап 3.23.1.19.6.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.23.1.19.6.2.3
Добавим и .
Этап 3.23.1.19.7
Перепишем в виде .
Этап 3.23.1.19.8
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 3.23.1.19.8.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.23.1.19.8.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.23.1.19.8.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.23.1.19.9
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 3.23.1.19.9.1
Упростим каждый член.
Этап 3.23.1.19.9.1.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.23.1.19.9.1.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.23.1.19.9.1.2.1
Перенесем .
Этап 3.23.1.19.9.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.23.1.19.9.1.2.3
Добавим и .
Этап 3.23.1.19.9.1.3
Умножим на .
Этап 3.23.1.19.9.1.4
Умножим на .
Этап 3.23.1.19.9.1.5
Умножим на .
Этап 3.23.1.19.9.1.6
Умножим на .
Этап 3.23.1.19.9.2
Вычтем из .
Этап 3.23.1.19.10
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.23.1.19.11
Упростим.
Этап 3.23.1.19.11.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.23.1.19.11.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.23.1.19.11.3
Умножим на .
Этап 3.23.1.19.12
Упростим каждый член.
Этап 3.23.1.19.12.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.23.1.19.12.1.1
Перенесем .
Этап 3.23.1.19.12.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.23.1.19.12.1.3
Добавим и .
Этап 3.23.1.19.12.2
Умножим на .
Этап 3.23.1.19.12.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.23.1.19.12.3.1
Перенесем .
Этап 3.23.1.19.12.3.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.23.1.19.12.3.3
Добавим и .
Этап 3.23.1.19.12.4
Умножим на .
Этап 3.23.1.19.13
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.23.1.19.13.1
Перенесем .
Этап 3.23.1.19.13.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.23.1.19.13.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.23.1.19.13.4
Добавим и .
Этап 3.23.1.19.13.5
Разделим на .
Этап 3.23.1.19.14
Упростим .
Этап 3.23.1.19.15
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.23.1.19.16
Упростим.
Этап 3.23.1.19.16.1
Умножим на .
Этап 3.23.1.19.16.2
Умножим на .
Этап 3.23.1.19.17
Вычтем из .
Этап 3.23.1.19.18
Добавим и .
Этап 3.23.1.19.19
Вычтем из .
Этап 3.23.1.19.20
Вычтем из .
Этап 3.23.1.19.21
Добавим и .
Этап 3.23.2
Объединим термины.
Этап 3.23.2.1
Перепишем в виде произведения.
Этап 3.23.2.2
Умножим на .
Этап 3.23.2.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.23.2.3.1
Умножим на .
Этап 3.23.2.3.1.1
Возведем в степень .
Этап 3.23.2.3.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.23.2.3.2
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 3.23.2.3.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.23.2.3.4
Добавим и .
Этап 4
Чтобы найти локальные максимумы и минимумы функции, приравняем производную к и решим полученное уравнение.
Этап 5
Этап 5.1
Найдем первую производную.
Этап 5.1.1
С помощью запишем в виде .
Этап 5.1.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 5.1.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 5.1.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.1.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 5.1.3
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 5.1.4
Объединим и .
Этап 5.1.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.1.6
Упростим числитель.
Этап 5.1.6.1
Умножим на .
Этап 5.1.6.2
Вычтем из .
Этап 5.1.7
Объединим дроби.
Этап 5.1.7.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5.1.7.2
Объединим и .
Этап 5.1.7.3
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 5.1.8
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 5.1.9
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.1.10
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 5.1.11
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.1.12
Умножим на .
Этап 5.1.13
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 5.1.14
Добавим и .
Этап 5.1.15
Упростим.
Этап 5.1.15.1
Изменим порядок множителей в .
Этап 5.1.15.2
Умножим на .
Этап 5.1.15.3
Вынесем множитель из .
Этап 5.1.15.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.1.15.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 5.1.15.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 5.1.15.4
Сократим общий множитель.
Этап 5.1.15.5
Перепишем это выражение.
Этап 5.2
Первая производная по равна .
Этап 6
Этап 6.1
Пусть первая производная равна .
Этап 6.2
Приравняем числитель к нулю.
Этап 6.3
Решим уравнение относительно .
Этап 6.3.1
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 6.3.2
Приравняем к .
Этап 6.3.3
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 6.3.3.1
Приравняем к .
Этап 6.3.3.2
Решим относительно .
Этап 6.3.3.2.1
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 6.3.3.2.2
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 6.3.3.2.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 6.3.3.2.2.2
Упростим левую часть.
Этап 6.3.3.2.2.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 6.3.3.2.2.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.3.3.2.2.2.1.2
Разделим на .
Этап 6.3.3.2.3
Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.
Этап 6.3.3.2.4
Упростим .
Этап 6.3.3.2.4.1
Перепишем в виде .
Этап 6.3.3.2.4.2
Умножим на .
Этап 6.3.3.2.4.3
Объединим и упростим знаменатель.
Этап 6.3.3.2.4.3.1
Умножим на .
Этап 6.3.3.2.4.3.2
Возведем в степень .
Этап 6.3.3.2.4.3.3
Возведем в степень .
Этап 6.3.3.2.4.3.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 6.3.3.2.4.3.5
Добавим и .
Этап 6.3.3.2.4.3.6
Перепишем в виде .
Этап 6.3.3.2.4.3.6.1
С помощью запишем в виде .
Этап 6.3.3.2.4.3.6.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 6.3.3.2.4.3.6.3
Объединим и .
Этап 6.3.3.2.4.3.6.4
Сократим общий множитель .
Этап 6.3.3.2.4.3.6.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.3.3.2.4.3.6.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 6.3.3.2.4.3.6.5
Найдем экспоненту.
Этап 6.3.3.2.4.4
Упростим числитель.
Этап 6.3.3.2.4.4.1
Объединим, используя правило умножения для радикалов.
Этап 6.3.3.2.4.4.2
Умножим на .
Этап 6.3.3.2.5
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 6.3.3.2.5.1
Сначала с помощью положительного значения найдем первое решение.
Этап 6.3.3.2.5.2
Затем, используя отрицательное значение , найдем второе решение.
Этап 6.3.3.2.5.3
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 6.3.4
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 7
Этап 7.1
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 8
Критические точки, которые необходимо вычислить.
Этап 9
Найдем вторую производную в . Если вторая производная положительна, то это локальный минимум. Если она отрицательна, то это локальный максимум.
Этап 10
Этап 10.1
Упростим числитель.
Этап 10.1.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 10.1.2
Умножим на .
Этап 10.1.3
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 10.1.4
Умножим на .
Этап 10.1.5
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 10.1.6
Умножим на .
Этап 10.1.7
Добавим и .
Этап 10.1.8
Добавим и .
Этап 10.1.9
Вычтем из .
Этап 10.2
Упростим знаменатель.
Этап 10.2.1
Упростим каждый член.
Этап 10.2.1.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 10.2.1.2
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 10.2.1.3
Умножим на .
Этап 10.2.2
Добавим и .
Этап 10.2.3
Добавим и .
Этап 10.2.4
Перепишем в виде .
Этап 10.2.5
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 10.2.6
Сократим общий множитель .
Этап 10.2.6.1
Сократим общий множитель.
Этап 10.2.6.2
Перепишем это выражение.
Этап 10.2.7
Возведем в степень .
Этап 10.3
Сократим выражение, путем отбрасывания общих множителей.
Этап 10.3.1
Сократим общий множитель и .
Этап 10.3.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 10.3.1.2
Сократим общие множители.
Этап 10.3.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 10.3.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 10.3.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 10.3.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 11
— локальный максимум, так как вторая производная отрицательная. Это называется тестом второй производной.
— локальный максимум
Этап 12
Этап 12.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 12.2
Упростим результат.
Этап 12.2.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 12.2.2
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 12.2.3
Умножим на .
Этап 12.2.4
Добавим и .
Этап 12.2.5
Добавим и .
Этап 12.2.6
Перепишем в виде .
Этап 12.2.7
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 12.2.8
Окончательный ответ: .
Этап 13
Найдем вторую производную в . Если вторая производная положительна, то это локальный минимум. Если она отрицательна, то это локальный максимум.
Этап 14
Этап 14.1
Упростим числитель.
Этап 14.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 14.1.2
Упростим числитель.
Этап 14.1.2.1
Перепишем в виде .
Этап 14.1.2.1.1
С помощью запишем в виде .
Этап 14.1.2.1.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 14.1.2.1.3
Объединим и .
Этап 14.1.2.1.4
Сократим общий множитель и .
Этап 14.1.2.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.1.2.1.4.2
Сократим общие множители.
Этап 14.1.2.1.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.1.2.1.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 14.1.2.1.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 14.1.2.1.4.2.4
Разделим на .
Этап 14.1.2.2
Возведем в степень .
Этап 14.1.3
Возведем в степень .
Этап 14.1.4
Сократим общий множитель .
Этап 14.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.1.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 14.1.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 14.1.5
Сократим общий множитель и .
Этап 14.1.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.1.5.2
Сократим общие множители.
Этап 14.1.5.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.1.5.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 14.1.5.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 14.1.6
Применим правило умножения к .
Этап 14.1.7
Упростим числитель.
Этап 14.1.7.1
Перепишем в виде .
Этап 14.1.7.1.1
С помощью запишем в виде .
Этап 14.1.7.1.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 14.1.7.1.3
Объединим и .
Этап 14.1.7.1.4
Сократим общий множитель и .
Этап 14.1.7.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.1.7.1.4.2
Сократим общие множители.
Этап 14.1.7.1.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.1.7.1.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 14.1.7.1.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 14.1.7.1.4.2.4
Разделим на .
Этап 14.1.7.2
Возведем в степень .
Этап 14.1.8
Возведем в степень .
Этап 14.1.9
Сократим общий множитель и .
Этап 14.1.9.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.1.9.2
Сократим общие множители.
Этап 14.1.9.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.1.9.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 14.1.9.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 14.1.10
Умножим .
Этап 14.1.10.1
Объединим и .
Этап 14.1.10.2
Умножим на .
Этап 14.1.11
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 14.1.12
Применим правило умножения к .
Этап 14.1.13
Перепишем в виде .
Этап 14.1.13.1
С помощью запишем в виде .
Этап 14.1.13.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 14.1.13.3
Объединим и .
Этап 14.1.13.4
Сократим общий множитель .
Этап 14.1.13.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 14.1.13.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 14.1.13.5
Найдем экспоненту.
Этап 14.1.14
Возведем в степень .
Этап 14.1.15
Сократим общий множитель .
Этап 14.1.15.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.1.15.2
Вынесем множитель из .
Этап 14.1.15.3
Сократим общий множитель.
Этап 14.1.15.4
Перепишем это выражение.
Этап 14.1.16
Объединим и .
Этап 14.1.17
Умножим на .
Этап 14.1.18
Разделим на .
Этап 14.1.19
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 14.1.20
Вычтем из .
Этап 14.1.21
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 14.1.22
Объединим и .
Этап 14.1.23
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 14.1.24
Упростим числитель.
Этап 14.1.24.1
Умножим на .
Этап 14.1.24.2
Добавим и .
Этап 14.1.25
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 14.1.26
Объединим и .
Этап 14.1.27
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 14.1.28
Упростим числитель.
Этап 14.1.28.1
Умножим на .
Этап 14.1.28.2
Вычтем из .
Этап 14.1.29
Сократим общий множитель и .
Этап 14.1.29.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.1.29.2
Сократим общие множители.
Этап 14.1.29.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.1.29.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 14.1.29.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 14.2
Упростим знаменатель.
Этап 14.2.1
Упростим каждый член.
Этап 14.2.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 14.2.1.2
Упростим числитель.
Этап 14.2.1.2.1
Перепишем в виде .
Этап 14.2.1.2.1.1
С помощью запишем в виде .
Этап 14.2.1.2.1.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 14.2.1.2.1.3
Объединим и .
Этап 14.2.1.2.1.4
Сократим общий множитель и .
Этап 14.2.1.2.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.2.1.2.1.4.2
Сократим общие множители.
Этап 14.2.1.2.1.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.2.1.2.1.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 14.2.1.2.1.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 14.2.1.2.1.4.2.4
Разделим на .
Этап 14.2.1.2.2
Возведем в степень .
Этап 14.2.1.3
Возведем в степень .
Этап 14.2.1.4
Сократим общий множитель и .
Этап 14.2.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.2.1.4.2
Сократим общие множители.
Этап 14.2.1.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.2.1.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 14.2.1.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 14.2.1.5
Применим правило умножения к .
Этап 14.2.1.6
Перепишем в виде .
Этап 14.2.1.6.1
С помощью запишем в виде .
Этап 14.2.1.6.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 14.2.1.6.3
Объединим и .
Этап 14.2.1.6.4
Сократим общий множитель .
Этап 14.2.1.6.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 14.2.1.6.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 14.2.1.6.5
Найдем экспоненту.
Этап 14.2.1.7
Возведем в степень .
Этап 14.2.1.8
Сократим общий множитель и .
Этап 14.2.1.8.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.2.1.8.2
Сократим общие множители.
Этап 14.2.1.8.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.2.1.8.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 14.2.1.8.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 14.2.1.9
Умножим .
Этап 14.2.1.9.1
Объединим и .
Этап 14.2.1.9.2
Умножим на .
Этап 14.2.1.10
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 14.2.2
Найдем общий знаменатель.
Этап 14.2.2.1
Умножим на .
Этап 14.2.2.2
Умножим на .
Этап 14.2.2.3
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 14.2.2.4
Умножим на .
Этап 14.2.2.5
Умножим на .
Этап 14.2.2.6
Умножим на .
Этап 14.2.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 14.2.4
Упростим каждый член.
Этап 14.2.4.1
Умножим на .
Этап 14.2.4.2
Умножим на .
Этап 14.2.5
Вычтем из .
Этап 14.2.6
Добавим и .
Этап 14.2.7
Применим правило умножения к .
Этап 14.2.8
Упростим знаменатель.
Этап 14.2.8.1
Перепишем в виде .
Этап 14.2.8.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 14.2.8.3
Сократим общий множитель .
Этап 14.2.8.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 14.2.8.3.2
Перепишем это выражение.
Этап 14.2.8.4
Возведем в степень .
Этап 14.3
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 14.4
Объединим.
Этап 14.5
Вынесем множитель из .
Этап 14.6
Сократим общие множители.
Этап 14.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.6.2
Сократим общий множитель.
Этап 14.6.3
Перепишем это выражение.
Этап 14.7
Умножим на .
Этап 15
— локальный минимум, так как вторая производная положительная. Это называется тестом второй производной.
— локальный минимум
Этап 16
Этап 16.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 16.2
Упростим результат.
Этап 16.2.1
Применим правило умножения к .
Этап 16.2.2
Упростим числитель.
Этап 16.2.2.1
Перепишем в виде .
Этап 16.2.2.1.1
С помощью запишем в виде .
Этап 16.2.2.1.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 16.2.2.1.3
Объединим и .
Этап 16.2.2.1.4
Сократим общий множитель и .
Этап 16.2.2.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.2.1.4.2
Сократим общие множители.
Этап 16.2.2.1.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.2.1.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 16.2.2.1.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 16.2.2.1.4.2.4
Разделим на .
Этап 16.2.2.2
Возведем в степень .
Этап 16.2.3
Упростим члены.
Этап 16.2.3.1
Возведем в степень .
Этап 16.2.3.2
Сократим общий множитель и .
Этап 16.2.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.3.2.2
Сократим общие множители.
Этап 16.2.3.2.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.3.2.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 16.2.3.2.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 16.2.3.3
Применим правило умножения к .
Этап 16.2.3.4
Перепишем в виде .
Этап 16.2.3.4.1
С помощью запишем в виде .
Этап 16.2.3.4.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 16.2.3.4.3
Объединим и .
Этап 16.2.3.4.4
Сократим общий множитель .
Этап 16.2.3.4.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 16.2.3.4.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 16.2.3.4.5
Найдем экспоненту.
Этап 16.2.3.5
Возведем в степень .
Этап 16.2.3.6
Сократим общий множитель и .
Этап 16.2.3.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.3.6.2
Сократим общие множители.
Этап 16.2.3.6.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.3.6.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 16.2.3.6.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 16.2.4
Умножим .
Этап 16.2.4.1
Объединим и .
Этап 16.2.4.2
Умножим на .
Этап 16.2.5
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 16.2.6
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 16.2.7
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Этап 16.2.7.1
Умножим на .
Этап 16.2.7.2
Умножим на .
Этап 16.2.8
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 16.2.9
Упростим числитель.
Этап 16.2.9.1
Умножим на .
Этап 16.2.9.2
Вычтем из .
Этап 16.2.10
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 16.2.11
Объединим и .
Этап 16.2.12
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 16.2.13
Упростим числитель.
Этап 16.2.13.1
Умножим на .
Этап 16.2.13.2
Добавим и .
Этап 16.2.14
Перепишем в виде .
Этап 16.2.15
Упростим знаменатель.
Этап 16.2.15.1
Перепишем в виде .
Этап 16.2.15.2
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 16.2.16
Окончательный ответ: .
Этап 17
Найдем вторую производную в . Если вторая производная положительна, то это локальный минимум. Если она отрицательна, то это локальный максимум.
Этап 18
Этап 18.1
Упростим числитель.
Этап 18.1.1
Применим правило степени для распределения показателей.
Этап 18.1.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 18.1.1.2
Применим правило умножения к .
Этап 18.1.2
Возведем в степень .
Этап 18.1.3
Умножим на .
Этап 18.1.4
Упростим числитель.
Этап 18.1.4.1
Перепишем в виде .
Этап 18.1.4.1.1
С помощью запишем в виде .
Этап 18.1.4.1.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 18.1.4.1.3
Объединим и .
Этап 18.1.4.1.4
Сократим общий множитель и .
Этап 18.1.4.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.1.4.1.4.2
Сократим общие множители.
Этап 18.1.4.1.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.1.4.1.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 18.1.4.1.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 18.1.4.1.4.2.4
Разделим на .
Этап 18.1.4.2
Возведем в степень .
Этап 18.1.5
Возведем в степень .
Этап 18.1.6
Сократим общий множитель .
Этап 18.1.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.1.6.2
Сократим общий множитель.
Этап 18.1.6.3
Перепишем это выражение.
Этап 18.1.7
Сократим общий множитель и .
Этап 18.1.7.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.1.7.2
Сократим общие множители.
Этап 18.1.7.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.1.7.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 18.1.7.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 18.1.8
Применим правило степени для распределения показателей.
Этап 18.1.8.1
Применим правило умножения к .
Этап 18.1.8.2
Применим правило умножения к .
Этап 18.1.9
Возведем в степень .
Этап 18.1.10
Умножим на .
Этап 18.1.11
Упростим числитель.
Этап 18.1.11.1
Перепишем в виде .
Этап 18.1.11.1.1
С помощью запишем в виде .
Этап 18.1.11.1.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 18.1.11.1.3
Объединим и .
Этап 18.1.11.1.4
Сократим общий множитель и .
Этап 18.1.11.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.1.11.1.4.2
Сократим общие множители.
Этап 18.1.11.1.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.1.11.1.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 18.1.11.1.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 18.1.11.1.4.2.4
Разделим на .
Этап 18.1.11.2
Возведем в степень .
Этап 18.1.12
Возведем в степень .
Этап 18.1.13
Сократим общий множитель и .
Этап 18.1.13.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.1.13.2
Сократим общие множители.
Этап 18.1.13.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.1.13.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 18.1.13.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 18.1.14
Умножим .
Этап 18.1.14.1
Объединим и .
Этап 18.1.14.2
Умножим на .
Этап 18.1.15
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 18.1.16
Применим правило степени для распределения показателей.
Этап 18.1.16.1
Применим правило умножения к .
Этап 18.1.16.2
Применим правило умножения к .
Этап 18.1.17
Возведем в степень .
Этап 18.1.18
Умножим на .
Этап 18.1.19
Перепишем в виде .
Этап 18.1.19.1
С помощью запишем в виде .
Этап 18.1.19.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 18.1.19.3
Объединим и .
Этап 18.1.19.4
Сократим общий множитель .
Этап 18.1.19.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 18.1.19.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 18.1.19.5
Найдем экспоненту.
Этап 18.1.20
Возведем в степень .
Этап 18.1.21
Сократим общий множитель .
Этап 18.1.21.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.1.21.2
Вынесем множитель из .
Этап 18.1.21.3
Сократим общий множитель.
Этап 18.1.21.4
Перепишем это выражение.
Этап 18.1.22
Объединим и .
Этап 18.1.23
Умножим на .
Этап 18.1.24
Разделим на .
Этап 18.1.25
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 18.1.26
Вычтем из .
Этап 18.1.27
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 18.1.28
Объединим и .
Этап 18.1.29
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 18.1.30
Упростим числитель.
Этап 18.1.30.1
Умножим на .
Этап 18.1.30.2
Добавим и .
Этап 18.1.31
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 18.1.32
Объединим и .
Этап 18.1.33
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 18.1.34
Упростим числитель.
Этап 18.1.34.1
Умножим на .
Этап 18.1.34.2
Вычтем из .
Этап 18.1.35
Сократим общий множитель и .
Этап 18.1.35.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.1.35.2
Сократим общие множители.
Этап 18.1.35.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.1.35.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 18.1.35.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 18.2
Упростим знаменатель.
Этап 18.2.1
Упростим каждый член.
Этап 18.2.1.1
Применим правило степени для распределения показателей.
Этап 18.2.1.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 18.2.1.1.2
Применим правило умножения к .
Этап 18.2.1.2
Возведем в степень .
Этап 18.2.1.3
Умножим на .
Этап 18.2.1.4
Упростим числитель.
Этап 18.2.1.4.1
Перепишем в виде .
Этап 18.2.1.4.1.1
С помощью запишем в виде .
Этап 18.2.1.4.1.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 18.2.1.4.1.3
Объединим и .
Этап 18.2.1.4.1.4
Сократим общий множитель и .
Этап 18.2.1.4.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.2.1.4.1.4.2
Сократим общие множители.
Этап 18.2.1.4.1.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.2.1.4.1.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 18.2.1.4.1.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 18.2.1.4.1.4.2.4
Разделим на .
Этап 18.2.1.4.2
Возведем в степень .
Этап 18.2.1.5
Возведем в степень .
Этап 18.2.1.6
Сократим общий множитель и .
Этап 18.2.1.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.2.1.6.2
Сократим общие множители.
Этап 18.2.1.6.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.2.1.6.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 18.2.1.6.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 18.2.1.7
Применим правило степени для распределения показателей.
Этап 18.2.1.7.1
Применим правило умножения к .
Этап 18.2.1.7.2
Применим правило умножения к .
Этап 18.2.1.8
Возведем в степень .
Этап 18.2.1.9
Умножим на .
Этап 18.2.1.10
Перепишем в виде .
Этап 18.2.1.10.1
С помощью запишем в виде .
Этап 18.2.1.10.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 18.2.1.10.3
Объединим и .
Этап 18.2.1.10.4
Сократим общий множитель .
Этап 18.2.1.10.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 18.2.1.10.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 18.2.1.10.5
Найдем экспоненту.
Этап 18.2.1.11
Возведем в степень .
Этап 18.2.1.12
Сократим общий множитель и .
Этап 18.2.1.12.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.2.1.12.2
Сократим общие множители.
Этап 18.2.1.12.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.2.1.12.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 18.2.1.12.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 18.2.1.13
Умножим .
Этап 18.2.1.13.1
Объединим и .
Этап 18.2.1.13.2
Умножим на .
Этап 18.2.1.14
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 18.2.2
Найдем общий знаменатель.
Этап 18.2.2.1
Умножим на .
Этап 18.2.2.2
Умножим на .
Этап 18.2.2.3
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 18.2.2.4
Умножим на .
Этап 18.2.2.5
Умножим на .
Этап 18.2.2.6
Умножим на .
Этап 18.2.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 18.2.4
Упростим каждый член.
Этап 18.2.4.1
Умножим на .
Этап 18.2.4.2
Умножим на .
Этап 18.2.5
Вычтем из .
Этап 18.2.6
Добавим и .
Этап 18.2.7
Применим правило умножения к .
Этап 18.2.8
Упростим знаменатель.
Этап 18.2.8.1
Перепишем в виде .
Этап 18.2.8.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 18.2.8.3
Сократим общий множитель .
Этап 18.2.8.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 18.2.8.3.2
Перепишем это выражение.
Этап 18.2.8.4
Возведем в степень .
Этап 18.3
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 18.4
Объединим.
Этап 18.5
Вынесем множитель из .
Этап 18.6
Сократим общие множители.
Этап 18.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.6.2
Сократим общий множитель.
Этап 18.6.3
Перепишем это выражение.
Этап 18.7
Умножим на .
Этап 19
— локальный минимум, так как вторая производная положительная. Это называется тестом второй производной.
— локальный минимум
Этап 20
Этап 20.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 20.2
Упростим результат.
Этап 20.2.1
Применим правило степени для распределения показателей.
Этап 20.2.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 20.2.1.2
Применим правило умножения к .
Этап 20.2.2
Упростим выражение.
Этап 20.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 20.2.2.2
Умножим на .
Этап 20.2.3
Упростим числитель.
Этап 20.2.3.1
Перепишем в виде .
Этап 20.2.3.1.1
С помощью запишем в виде .
Этап 20.2.3.1.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 20.2.3.1.3
Объединим и .
Этап 20.2.3.1.4
Сократим общий множитель и .
Этап 20.2.3.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.3.1.4.2
Сократим общие множители.
Этап 20.2.3.1.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.3.1.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 20.2.3.1.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 20.2.3.1.4.2.4
Разделим на .
Этап 20.2.3.2
Возведем в степень .
Этап 20.2.4
Сократим выражение, путем отбрасывания общих множителей.
Этап 20.2.4.1
Возведем в степень .
Этап 20.2.4.2
Сократим общий множитель и .
Этап 20.2.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.4.2.2
Сократим общие множители.
Этап 20.2.4.2.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.4.2.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 20.2.4.2.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 20.2.5
Применим правило степени для распределения показателей.
Этап 20.2.5.1
Применим правило умножения к .
Этап 20.2.5.2
Применим правило умножения к .
Этап 20.2.6
Упростим выражение.
Этап 20.2.6.1
Возведем в степень .
Этап 20.2.6.2
Умножим на .
Этап 20.2.7
Перепишем в виде .
Этап 20.2.7.1
С помощью запишем в виде .
Этап 20.2.7.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 20.2.7.3
Объединим и .
Этап 20.2.7.4
Сократим общий множитель .
Этап 20.2.7.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 20.2.7.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 20.2.7.5
Найдем экспоненту.
Этап 20.2.8
Возведем в степень .
Этап 20.2.9
Сократим общий множитель и .
Этап 20.2.9.1
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.9.2
Сократим общие множители.
Этап 20.2.9.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.9.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 20.2.9.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 20.2.10
Умножим .
Этап 20.2.10.1
Объединим и .
Этап 20.2.10.2
Умножим на .
Этап 20.2.11
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 20.2.12
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 20.2.13
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Этап 20.2.13.1
Умножим на .
Этап 20.2.13.2
Умножим на .
Этап 20.2.14
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 20.2.15
Упростим числитель.
Этап 20.2.15.1
Умножим на .
Этап 20.2.15.2
Вычтем из .
Этап 20.2.16
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 20.2.17
Объединим и .
Этап 20.2.18
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 20.2.19
Упростим числитель.
Этап 20.2.19.1
Умножим на .
Этап 20.2.19.2
Добавим и .
Этап 20.2.20
Перепишем в виде .
Этап 20.2.21
Упростим знаменатель.
Этап 20.2.21.1
Перепишем в виде .
Этап 20.2.21.2
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 20.2.22
Окончательный ответ: .
Этап 21
Это локальные экстремумы .
— локальный максимум
— локальный минимум
— локальный минимум
Этап 22