Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Производная по равна .
Этап 2
Этап 2.1
С помощью запишем в виде .
Этап 2.2
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.3
Применим основные правила для показателей степени.
Этап 2.3.1
Перепишем в виде .
Этап 2.3.2
Перемножим экспоненты в .
Этап 2.3.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.3.2.2
Объединим и .
Этап 2.3.2.3
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.4
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.4.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.4.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.5
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.6
Объединим и .
Этап 2.7
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.8
Упростим числитель.
Этап 2.8.1
Умножим на .
Этап 2.8.2
Вычтем из .
Этап 2.9
Объединим дроби.
Этап 2.9.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.9.2
Объединим и .
Этап 2.9.3
Упростим выражение.
Этап 2.9.3.1
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 2.9.3.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.3
Умножим на .
Этап 2.10
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.11
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.12
Добавим и .
Этап 2.13
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.14
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.15
Упростим члены.
Этап 2.15.1
Умножим на .
Этап 2.15.2
Объединим и .
Этап 2.15.3
Объединим и .
Этап 2.15.4
Вынесем множитель из .
Этап 2.16
Сократим общие множители.
Этап 2.16.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.16.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.16.3
Перепишем это выражение.
Этап 2.17
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.18
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.19
Упростим выражение.
Этап 2.19.1
Умножим на .
Этап 2.19.2
Добавим и .
Этап 3
Этап 3.1
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.2
Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.3
Продифференцируем, используя правило степени.
Этап 3.3.1
Перемножим экспоненты в .
Этап 3.3.1.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 3.3.1.2
Сократим общий множитель .
Этап 3.3.1.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 3.3.1.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 3.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.3
Умножим на .
Этап 3.4
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.4.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.4.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.5
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.6
Объединим и .
Этап 3.7
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.8
Упростим числитель.
Этап 3.8.1
Умножим на .
Этап 3.8.2
Вычтем из .
Этап 3.9
Объединим дроби.
Этап 3.9.1
Объединим и .
Этап 3.9.2
Объединим и .
Этап 3.10
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.11
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.12
Добавим и .
Этап 3.13
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.14
Умножим.
Этап 3.14.1
Умножим на .
Этап 3.14.2
Умножим на .
Этап 3.15
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.16
Объединим дроби.
Этап 3.16.1
Объединим и .
Этап 3.16.2
Умножим на .
Этап 3.16.3
Объединим и .
Этап 3.17
Возведем в степень .
Этап 3.18
Возведем в степень .
Этап 3.19
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.20
Добавим и .
Этап 3.21
Вынесем множитель из .
Этап 3.22
Сократим общие множители.
Этап 3.22.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.22.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.22.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.22.4
Разделим на .
Этап 3.23
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.24
Упростим выражение.
Этап 3.24.1
Умножим на .
Этап 3.24.2
Добавим и .
Этап 4
Этап 4.1
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.2
Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.3
Продифференцируем, используя правило суммы.
Этап 4.3.1
Перемножим экспоненты в .
Этап 4.3.1.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 4.3.1.2
Умножим на .
Этап 4.3.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.4
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.4.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 4.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.4.3
Заменим все вхождения на .
Этап 4.5
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.6
Объединим и .
Этап 4.7
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.8
Упростим числитель.
Этап 4.8.1
Умножим на .
Этап 4.8.2
Вычтем из .
Этап 4.9
Объединим и .
Этап 4.10
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.11
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.12
Добавим и .
Этап 4.13
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.14
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.15
Упростим члены.
Этап 4.15.1
Умножим на .
Этап 4.15.2
Объединим и .
Этап 4.15.3
Умножим на .
Этап 4.15.4
Объединим и .
Этап 4.15.5
Вынесем множитель из .
Этап 4.16
Сократим общие множители.
Этап 4.16.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.16.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.16.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.16.4
Разделим на .
Этап 4.17
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.18
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.19
Продифференцируем, используя правило степени.
Этап 4.19.1
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.19.2
Перенесем влево от .
Этап 4.20
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.20.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 4.20.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.20.3
Заменим все вхождения на .
Этап 4.21
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.22
Объединим и .
Этап 4.23
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.24
Упростим числитель.
Этап 4.24.1
Умножим на .
Этап 4.24.2
Вычтем из .
Этап 4.25
Объединим дроби.
Этап 4.25.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 4.25.2
Объединим и .
Этап 4.25.3
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 4.25.4
Объединим и .
Этап 4.26
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.27
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.28
Добавим и .
Этап 4.29
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.30
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.31
Объединим дроби.
Этап 4.31.1
Умножим на .
Этап 4.31.2
Объединим и .
Этап 4.31.3
Объединим и .
Этап 4.32
Возведем в степень .
Этап 4.33
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.34
Добавим и .
Этап 4.35
Вынесем множитель из .
Этап 4.36
Сократим общие множители.
Этап 4.36.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.36.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.36.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.37
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 4.38
Изменим порядок и .
Этап 4.39
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.40
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.41
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 4.41.1
Перенесем .
Этап 4.41.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.41.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.41.4
Добавим и .
Этап 4.41.5
Разделим на .
Этап 4.42
Упростим .
Этап 4.43
Объединим и .
Этап 4.44
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.45
Объединим и .
Этап 4.46
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.47
Изменим порядок членов.
Этап 4.48
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 4.48.1
Перенесем .
Этап 4.48.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.48.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.48.4
Добавим и .
Этап 4.48.5
Разделим на .
Этап 4.49
Упростим .
Этап 4.50
Объединим и .
Этап 4.51
Изменим порядок членов.
Этап 4.52
Вынесем множитель из .
Этап 4.53
Сократим общие множители.
Этап 4.53.1
Умножим на .
Этап 4.53.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.53.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.53.4
Разделим на .
Этап 4.54
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.54.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 4.54.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.54.3
Заменим все вхождения на .
Этап 4.55
Продифференцируем.
Этап 4.55.1
Умножим на .
Этап 4.55.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.55.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.55.4
Добавим и .
Этап 4.55.5
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.55.6
Умножим на .
Этап 4.55.7
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.55.8
Упростим выражение.
Этап 4.55.8.1
Перенесем влево от .
Этап 4.55.8.2
Умножим на .
Этап 4.55.9
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.55.10
Упростим выражение.
Этап 4.55.10.1
Умножим на .
Этап 4.55.10.2
Добавим и .
Этап 4.56
Упростим.
Этап 4.56.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.56.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.56.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.56.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.56.5
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.56.6
Упростим числитель.
Этап 4.56.6.1
Упростим каждый член.
Этап 4.56.6.1.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 4.56.6.1.1.1
Перенесем .
Этап 4.56.6.1.1.2
Умножим на .
Этап 4.56.6.1.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 4.56.6.1.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.56.6.1.1.3
Добавим и .
Этап 4.56.6.1.2
Умножим на .
Этап 4.56.6.1.3
Умножим на .
Этап 4.56.6.1.4
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 4.56.6.1.4.1
Перенесем .
Этап 4.56.6.1.4.2
Умножим на .
Этап 4.56.6.1.4.2.1
Возведем в степень .
Этап 4.56.6.1.4.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.56.6.1.4.3
Добавим и .
Этап 4.56.6.1.5
Умножим на .
Этап 4.56.6.1.6
Умножим на .
Этап 4.56.6.1.7
Умножим на .
Этап 4.56.6.1.8
Умножим на .
Этап 4.56.6.1.9
Умножим на .
Этап 4.56.6.2
Объединим противоположные члены в .
Этап 4.56.6.2.1
Вычтем из .
Этап 4.56.6.2.2
Добавим и .
Этап 4.56.6.3
Добавим и .
Этап 4.56.6.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.56.6.5
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 4.56.6.6
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 4.56.6.7
Умножим на .
Этап 4.56.6.8
Перепишем в виде .
Этап 4.56.6.9
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 4.56.6.9.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.56.6.9.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.56.6.9.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.56.6.10
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 4.56.6.10.1
Упростим каждый член.
Этап 4.56.6.10.1.1
Умножим на .
Этап 4.56.6.10.1.2
Умножим на .
Этап 4.56.6.10.1.3
Умножим на .
Этап 4.56.6.10.1.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 4.56.6.10.1.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 4.56.6.10.1.5.1
Перенесем .
Этап 4.56.6.10.1.5.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.56.6.10.1.5.3
Добавим и .
Этап 4.56.6.10.1.6
Умножим на .
Этап 4.56.6.10.1.7
Умножим на .
Этап 4.56.6.10.2
Вычтем из .
Этап 4.56.6.11
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.56.6.12
Упростим.
Этап 4.56.6.12.1
Умножим на .
Этап 4.56.6.12.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 4.56.6.12.2.1
Перенесем .
Этап 4.56.6.12.2.2
Умножим на .
Этап 4.56.6.12.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 4.56.6.12.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.56.6.12.2.3
Добавим и .
Этап 4.56.6.12.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 4.56.6.12.3.1
Умножим на .
Этап 4.56.6.12.3.1.1
Возведем в степень .
Этап 4.56.6.12.3.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.56.6.12.3.2
Добавим и .
Этап 4.56.6.13
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 4.56.6.14
Упростим каждый член.
Этап 4.56.6.14.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 4.56.6.14.2
Умножим на .
Этап 4.56.6.14.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 4.56.6.14.3.1
Перенесем .
Этап 4.56.6.14.3.2
Умножим на .
Этап 4.56.6.14.3.2.1
Возведем в степень .
Этап 4.56.6.14.3.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.56.6.14.3.3
Добавим и .
Этап 4.56.6.14.4
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 4.56.6.14.4.1
Перенесем .
Этап 4.56.6.14.4.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.56.6.14.4.3
Добавим и .
Этап 4.56.6.14.5
Умножим на .
Этап 4.56.6.14.6
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 4.56.6.14.6.1
Перенесем .
Этап 4.56.6.14.6.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.56.6.14.6.3
Добавим и .
Этап 4.56.6.15
Перепишем в разложенном на множители виде.
Этап 4.56.6.15.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.56.6.15.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.56.6.15.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 4.56.6.15.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 4.56.6.15.1.4
Вынесем множитель из .
Этап 4.56.6.15.1.5
Вынесем множитель из .
Этап 4.56.6.15.1.6
Вынесем множитель из .
Этап 4.56.6.15.1.7
Вынесем множитель из .
Этап 4.56.6.15.1.8
Вынесем множитель из .
Этап 4.56.6.15.1.9
Вынесем множитель из .
Этап 4.56.6.15.1.10
Вынесем множитель из .
Этап 4.56.6.15.1.11
Вынесем множитель из .
Этап 4.56.6.15.1.12
Вынесем множитель из .
Этап 4.56.6.15.1.13
Вынесем множитель из .
Этап 4.56.6.15.1.14
Вынесем множитель из .
Этап 4.56.6.15.1.15
Вынесем множитель из .
Этап 4.56.6.15.2
Изменим порядок членов.