Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.2
Найдем значение .
Этап 1.2.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.2.3
Умножим на .
Этап 1.3
Найдем значение .
Этап 1.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.3.3
Умножим на .
Этап 1.3.4
Объединим и .
Этап 1.3.5
Объединим и .
Этап 1.3.6
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.4
Изменим порядок членов.
Этап 2
Этап 2.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.2
Найдем значение .
Этап 2.2.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.2.3
Умножим на .
Этап 2.2.4
Объединим и .
Этап 2.2.5
Умножим на .
Этап 2.2.6
Объединим и .
Этап 2.2.7
Сократим общий множитель и .
Этап 2.2.7.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.7.2
Сократим общие множители.
Этап 2.2.7.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.7.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.2.7.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 2.2.8
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.3
Продифференцируем, используя правило константы.
Этап 2.3.1
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.3.2
Добавим и .
Этап 3
Чтобы найти локальные максимумы и минимумы функции, приравняем производную к и решим полученное уравнение.
Этап 4
Этап 4.1
Найдем первую производную.
Этап 4.1.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.1.2
Найдем значение .
Этап 4.1.2.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.1.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.2.3
Умножим на .
Этап 4.1.3
Найдем значение .
Этап 4.1.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.1.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.3.3
Умножим на .
Этап 4.1.3.4
Объединим и .
Этап 4.1.3.5
Объединим и .
Этап 4.1.3.6
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 4.1.4
Изменим порядок членов.
Этап 4.2
Первая производная по равна .
Этап 5
Этап 5.1
Пусть первая производная равна .
Этап 5.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 5.3
Умножим обе части уравнения на .
Этап 5.4
Упростим обе части уравнения.
Этап 5.4.1
Упростим левую часть.
Этап 5.4.1.1
Упростим .
Этап 5.4.1.1.1
Сократим общий множитель .
Этап 5.4.1.1.1.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 5.4.1.1.1.2
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 5.4.1.1.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.1.1.1.4
Сократим общий множитель.
Этап 5.4.1.1.1.5
Перепишем это выражение.
Этап 5.4.1.1.2
Сократим общий множитель .
Этап 5.4.1.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.1.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.4.1.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.4.1.1.3
Умножим.
Этап 5.4.1.1.3.1
Умножим на .
Этап 5.4.1.1.3.2
Умножим на .
Этап 5.4.2
Упростим правую часть.
Этап 5.4.2.1
Упростим .
Этап 5.4.2.1.1
Сократим общий множитель .
Этап 5.4.2.1.1.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 5.4.2.1.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.2.1.1.3
Сократим общий множитель.
Этап 5.4.2.1.1.4
Перепишем это выражение.
Этап 5.4.2.1.2
Умножим на .
Этап 5.5
Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.
Этап 5.6
Упростим .
Этап 5.6.1
Перепишем в виде .
Этап 5.6.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.6.1.2
Перепишем в виде .
Этап 5.6.2
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 5.7
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 5.7.1
Сначала с помощью положительного значения найдем первое решение.
Этап 5.7.2
Затем, используя отрицательное значение , найдем второе решение.
Этап 5.7.3
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 6
Этап 6.1
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 7
Критические точки, которые необходимо вычислить.
Этап 8
Найдем вторую производную в . Если вторая производная положительна, то это локальный минимум. Если она отрицательна, то это локальный максимум.
Этап 9
Этап 9.1
Сократим общий множитель и .
Этап 9.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.1.2
Сократим общие множители.
Этап 9.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 9.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 9.1.2.4
Разделим на .
Этап 9.2
Умножим.
Этап 9.2.1
Умножим на .
Этап 9.2.2
Умножим на .
Этап 10
— локальный максимум, так как вторая производная отрицательная. Это называется тестом второй производной.
— локальный максимум
Этап 11
Этап 11.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 11.2
Упростим результат.
Этап 11.2.1
Упростим каждый член.
Этап 11.2.1.1
Умножим на .
Этап 11.2.1.2
Применим правило умножения к .
Этап 11.2.1.3
Сократим общий множитель .
Этап 11.2.1.3.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 11.2.1.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.1.3.3
Сократим общий множитель.
Этап 11.2.1.3.4
Перепишем это выражение.
Этап 11.2.1.4
Возведем в степень .
Этап 11.2.1.5
Перепишем в виде .
Этап 11.2.1.6
Возведем в степень .
Этап 11.2.1.7
Перепишем в виде .
Этап 11.2.1.7.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.1.7.2
Перепишем в виде .
Этап 11.2.1.8
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 11.2.1.9
Умножим на .
Этап 11.2.1.10
Умножим на .
Этап 11.2.2
Вычтем из .
Этап 11.2.3
Окончательный ответ: .
Этап 12
Найдем вторую производную в . Если вторая производная положительна, то это локальный минимум. Если она отрицательна, то это локальный максимум.
Этап 13
Этап 13.1
Сократим общий множитель и .
Этап 13.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.1.2
Сократим общие множители.
Этап 13.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 13.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 13.1.2.4
Разделим на .
Этап 13.2
Умножим.
Этап 13.2.1
Умножим на .
Этап 13.2.2
Умножим на .
Этап 14
— локальный минимум, так как вторая производная положительная. Это называется тестом второй производной.
— локальный минимум
Этап 15
Этап 15.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 15.2
Упростим результат.
Этап 15.2.1
Упростим каждый член.
Этап 15.2.1.1
Умножим на .
Этап 15.2.1.2
Применим правило умножения к .
Этап 15.2.1.3
Возведем в степень .
Этап 15.2.1.4
Сократим общий множитель .
Этап 15.2.1.4.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 15.2.1.4.2
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.1.4.3
Сократим общий множитель.
Этап 15.2.1.4.4
Перепишем это выражение.
Этап 15.2.1.5
Умножим на .
Этап 15.2.1.6
Перепишем в виде .
Этап 15.2.1.7
Возведем в степень .
Этап 15.2.1.8
Перепишем в виде .
Этап 15.2.1.8.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.1.8.2
Перепишем в виде .
Этап 15.2.1.9
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 15.2.1.10
Умножим на .
Этап 15.2.2
Добавим и .
Этап 15.2.3
Окончательный ответ: .
Этап 16
Это локальные экстремумы .
— локальный максимум
— локальный минимум
Этап 17