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 1.4
Найдем значение .
Этап 1.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.4.3
Умножим на .
Этап 1.5
Найдем значение .
Этап 1.5.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.5.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.5.3
Умножим на .
Этап 1.6
Продифференцируем, используя правило константы.
Этап 1.6.1
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.6.2
Добавим и .
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 2.3
Найдем значение .
Этап 2.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.3
Умножим на .
Этап 2.4
Найдем значение .
Этап 2.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.4.3
Умножим на .
Этап 2.5
Найдем значение .
Этап 2.5.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.5.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.5.3
Умножим на .
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 4.1.4
Найдем значение .
Этап 4.1.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.1.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.4.3
Умножим на .
Этап 4.1.5
Найдем значение .
Этап 4.1.5.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.1.5.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.5.3
Умножим на .
Этап 4.1.6
Продифференцируем, используя правило константы.
Этап 4.1.6.1
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.1.6.2
Добавим и .
Этап 4.2
Первая производная по равна .
Этап 5
Этап 5.1
Пусть первая производная равна .
Этап 5.2
Разложим левую часть уравнения на множители.
Этап 5.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.1.4
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.1.5
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.1.6
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.1.7
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.2
Разложим на множители.
Этап 5.2.2.1
Разложим на множители, используя теорему о рациональных корнях.
Этап 5.2.2.1.1
Если у многочленной функции целые коэффициенты, то каждый рациональный ноль будет иметь вид , где — делитель константы, а — делитель старшего коэффициента.
Этап 5.2.2.1.2
Найдем все комбинации . Это ― возможные корни многочлена.
Этап 5.2.2.1.3
Подставим и упростим выражение. В этом случае выражение равно , поэтому является корнем многочлена.
Этап 5.2.2.1.3.1
Подставим в многочлен.
Этап 5.2.2.1.3.2
Возведем в степень .
Этап 5.2.2.1.3.3
Возведем в степень .
Этап 5.2.2.1.3.4
Умножим на .
Этап 5.2.2.1.3.5
Вычтем из .
Этап 5.2.2.1.3.6
Умножим на .
Этап 5.2.2.1.3.7
Добавим и .
Этап 5.2.2.1.3.8
Вычтем из .
Этап 5.2.2.1.4
Поскольку — известный корень, разделим многочлен на , чтобы найти частное многочленов. Этот многочлен можно будет использовать, чтобы найти оставшиеся корни.
Этап 5.2.2.1.5
Разделим на .
Этап 5.2.2.1.5.1
Подготовим многочлены к делению. Если слагаемые представляют не все экспоненты, добавим отсутствующий член со значением .
| - | - | + | - |
Этап 5.2.2.1.5.2
Разделим член с максимальной степенью в делимом на член с максимальной степенью в делителе .
| - | - | + | - |
Этап 5.2.2.1.5.3
Умножим новое частное на делитель.
| - | - | + | - | ||||||||
| + | - |
Этап 5.2.2.1.5.4
Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в .
| - | - | + | - | ||||||||
| - | + |
Этап 5.2.2.1.5.5
После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.
| - | - | + | - | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - |
Этап 5.2.2.1.5.6
Вынесем следующие члены из исходного делимого в текущее делимое.
| - | - | + | - | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + |
Этап 5.2.2.1.5.7
Разделим член с максимальной степенью в делимом на член с максимальной степенью в делителе .
| - | |||||||||||
| - | - | + | - | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + |
Этап 5.2.2.1.5.8
Умножим новое частное на делитель.
| - | |||||||||||
| - | - | + | - | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + |
Этап 5.2.2.1.5.9
Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в .
| - | |||||||||||
| - | - | + | - | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - |
Этап 5.2.2.1.5.10
После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.
| - | |||||||||||
| - | - | + | - | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| + |
Этап 5.2.2.1.5.11
Вынесем следующие члены из исходного делимого в текущее делимое.
| - | |||||||||||
| - | - | + | - | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| + | - |
Этап 5.2.2.1.5.12
Разделим член с максимальной степенью в делимом на член с максимальной степенью в делителе .
| - | + | ||||||||||
| - | - | + | - | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| + | - |
Этап 5.2.2.1.5.13
Умножим новое частное на делитель.
| - | + | ||||||||||
| - | - | + | - | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| + | - |
Этап 5.2.2.1.5.14
Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в .
| - | + | ||||||||||
| - | - | + | - | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| - | + |
Этап 5.2.2.1.5.15
После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.
| - | + | ||||||||||
| - | - | + | - | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
Этап 5.2.2.1.5.16
Поскольку остаток равен , окончательным ответом является частное.
Этап 5.2.2.1.6
Запишем в виде набора множителей.
Этап 5.2.2.2
Избавимся от ненужных скобок.
Этап 5.3
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 5.4
Приравняем к .
Этап 5.5
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 5.5.1
Приравняем к .
Этап 5.5.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 5.6
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 5.6.1
Приравняем к .
Этап 5.6.2
Решим относительно .
Этап 5.6.2.1
Используем формулу для нахождения корней квадратного уравнения.
Этап 5.6.2.2
Подставим значения , и в формулу для корней квадратного уравнения и решим относительно .
Этап 5.6.2.3
Упростим.
Этап 5.6.2.3.1
Упростим числитель.
Этап 5.6.2.3.1.1
Возведем в степень .
Этап 5.6.2.3.1.2
Умножим .
Этап 5.6.2.3.1.2.1
Умножим на .
Этап 5.6.2.3.1.2.2
Умножим на .
Этап 5.6.2.3.1.3
Вычтем из .
Этап 5.6.2.3.2
Умножим на .
Этап 5.6.2.4
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Этап 5.6.2.4.1
Упростим числитель.
Этап 5.6.2.4.1.1
Возведем в степень .
Этап 5.6.2.4.1.2
Умножим .
Этап 5.6.2.4.1.2.1
Умножим на .
Этап 5.6.2.4.1.2.2
Умножим на .
Этап 5.6.2.4.1.3
Вычтем из .
Этап 5.6.2.4.2
Умножим на .
Этап 5.6.2.4.3
Заменим на .
Этап 5.6.2.5
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Этап 5.6.2.5.1
Упростим числитель.
Этап 5.6.2.5.1.1
Возведем в степень .
Этап 5.6.2.5.1.2
Умножим .
Этап 5.6.2.5.1.2.1
Умножим на .
Этап 5.6.2.5.1.2.2
Умножим на .
Этап 5.6.2.5.1.3
Вычтем из .
Этап 5.6.2.5.2
Умножим на .
Этап 5.6.2.5.3
Заменим на .
Этап 5.6.2.6
Окончательный ответ является комбинацией обоих решений.
Этап 5.7
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
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
Упростим каждый член.
Этап 9.1.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 9.1.2
Умножим на .
Этап 9.1.3
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 9.1.4
Умножим на .
Этап 9.1.5
Умножим на .
Этап 9.2
Упростим путем сложения и вычитания.
Этап 9.2.1
Добавим и .
Этап 9.2.2
Добавим и .
Этап 9.2.3
Вычтем из .
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
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 11.2.1.2
Умножим на .
Этап 11.2.1.3
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 11.2.1.4
Умножим на .
Этап 11.2.1.5
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 11.2.1.6
Умножим на .
Этап 11.2.1.7
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 11.2.1.8
Умножим на .
Этап 11.2.2
Упростим путем сложения и вычитания.
Этап 11.2.2.1
Добавим и .
Этап 11.2.2.2
Добавим и .
Этап 11.2.2.3
Добавим и .
Этап 11.2.2.4
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
Упростим каждый член.
Этап 13.1.1
Возведем в степень .
Этап 13.1.2
Умножим на .
Этап 13.1.3
Возведем в степень .
Этап 13.1.4
Умножим на .
Этап 13.1.5
Умножим на .
Этап 13.2
Упростим путем сложения и вычитания.
Этап 13.2.1
Вычтем из .
Этап 13.2.2
Добавим и .
Этап 13.2.3
Вычтем из .
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
Возведем в степень .
Этап 15.2.1.2
Умножим на .
Этап 15.2.1.3
Возведем в степень .
Этап 15.2.1.4
Умножим на .
Этап 15.2.1.5
Возведем в степень .
Этап 15.2.1.6
Умножим на .
Этап 15.2.1.7
Возведем в степень .
Этап 15.2.1.8
Умножим на .
Этап 15.2.2
Упростим путем сложения и вычитания.
Этап 15.2.2.1
Вычтем из .
Этап 15.2.2.2
Добавим и .
Этап 15.2.2.3
Вычтем из .
Этап 15.2.2.4
Вычтем из .
Этап 15.2.3
Окончательный ответ: .
Этап 16
Найдем вторую производную в . Если вторая производная положительна, то это локальный минимум. Если она отрицательна, то это локальный максимум.
Этап 17
Этап 17.1
Упростим каждый член.
Этап 17.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 17.1.2
Возведем в степень .
Этап 17.1.3
Сократим общий множитель .
Этап 17.1.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 17.1.3.2
Сократим общий множитель.
Этап 17.1.3.3
Перепишем это выражение.
Этап 17.1.4
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 17.1.5
Упростим каждый член.
Этап 17.1.5.1
Возведем в степень .
Этап 17.1.5.2
Возведем в степень .
Этап 17.1.5.3
Умножим на .
Этап 17.1.5.4
Умножим на .
Этап 17.1.5.5
Перепишем в виде .
Этап 17.1.5.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 17.1.5.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 17.1.5.5.3
Объединим и .
Этап 17.1.5.5.4
Сократим общий множитель .
Этап 17.1.5.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 17.1.5.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 17.1.5.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 17.1.5.6
Умножим на .
Этап 17.1.5.7
Перепишем в виде .
Этап 17.1.5.8
Возведем в степень .
Этап 17.1.5.9
Перепишем в виде .
Этап 17.1.5.9.1
Вынесем множитель из .
Этап 17.1.5.9.2
Перепишем в виде .
Этап 17.1.5.10
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 17.1.6
Добавим и .
Этап 17.1.7
Добавим и .
Этап 17.1.8
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 17.1.9
Умножим на .
Этап 17.1.10
Умножим на .
Этап 17.1.11
Применим правило умножения к .
Этап 17.1.12
Возведем в степень .
Этап 17.1.13
Сократим общий множитель .
Этап 17.1.13.1
Вынесем множитель из .
Этап 17.1.13.2
Сократим общий множитель.
Этап 17.1.13.3
Перепишем это выражение.
Этап 17.1.14
Перепишем в виде .
Этап 17.1.15
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 17.1.15.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 17.1.15.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 17.1.15.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 17.1.16
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 17.1.16.1
Упростим каждый член.
Этап 17.1.16.1.1
Умножим на .
Этап 17.1.16.1.2
Перенесем влево от .
Этап 17.1.16.1.3
Объединим, используя правило умножения для радикалов.
Этап 17.1.16.1.4
Умножим на .
Этап 17.1.16.1.5
Перепишем в виде .
Этап 17.1.16.1.6
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 17.1.16.2
Добавим и .
Этап 17.1.16.3
Добавим и .
Этап 17.1.17
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 17.1.18
Умножим на .
Этап 17.1.19
Умножим на .
Этап 17.1.20
Сократим общий множитель .
Этап 17.1.20.1
Вынесем множитель из .
Этап 17.1.20.2
Сократим общий множитель.
Этап 17.1.20.3
Перепишем это выражение.
Этап 17.1.21
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 17.1.22
Умножим на .
Этап 17.2
Упростим путем добавления членов.
Этап 17.2.1
Вычтем из .
Этап 17.2.2
Упростим путем сложения и вычитания.
Этап 17.2.2.1
Добавим и .
Этап 17.2.2.2
Вычтем из .
Этап 17.2.2.3
Добавим и .
Этап 17.2.3
Вычтем из .
Этап 17.2.4
Добавим и .
Этап 18
— локальный максимум, так как вторая производная отрицательная. Это называется тестом второй производной.
— локальный максимум
Этап 19
Этап 19.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 19.2
Упростим результат.
Этап 19.2.1
Упростим каждый член.
Этап 19.2.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 19.2.1.2
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.3
Сократим общий множитель .
Этап 19.2.1.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.3.3
Сократим общий множитель.
Этап 19.2.1.3.4
Перепишем это выражение.
Этап 19.2.1.4
Объединим и .
Этап 19.2.1.5
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 19.2.1.6
Упростим каждый член.
Этап 19.2.1.6.1
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.6.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 19.2.1.6.2.1
Умножим на .
Этап 19.2.1.6.2.1.1
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.6.2.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 19.2.1.6.2.2
Добавим и .
Этап 19.2.1.6.3
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.6.4
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.6.5
Умножим на .
Этап 19.2.1.6.6
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.6.6.1
С помощью запишем в виде .
Этап 19.2.1.6.6.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 19.2.1.6.6.3
Объединим и .
Этап 19.2.1.6.6.4
Сократим общий множитель .
Этап 19.2.1.6.6.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 19.2.1.6.6.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 19.2.1.6.6.5
Найдем экспоненту.
Этап 19.2.1.6.7
Умножим на .
Этап 19.2.1.6.8
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.6.9
Умножим на .
Этап 19.2.1.6.10
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.6.11
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.6.12
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.6.12.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.6.12.2
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.6.13
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 19.2.1.6.14
Умножим на .
Этап 19.2.1.6.15
Умножим на .
Этап 19.2.1.6.16
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.6.16.1
С помощью запишем в виде .
Этап 19.2.1.6.16.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 19.2.1.6.16.3
Объединим и .
Этап 19.2.1.6.16.4
Сократим общий множитель и .
Этап 19.2.1.6.16.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.6.16.4.2
Сократим общие множители.
Этап 19.2.1.6.16.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.6.16.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 19.2.1.6.16.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 19.2.1.6.16.4.2.4
Разделим на .
Этап 19.2.1.6.17
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.6.18
Умножим на .
Этап 19.2.1.6.19
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.6.20
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.6.21
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.6.21.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.6.21.2
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.6.22
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 19.2.1.7
Добавим и .
Этап 19.2.1.8
Добавим и .
Этап 19.2.1.9
Добавим и .
Этап 19.2.1.10
Добавим и .
Этап 19.2.1.11
Сократим общий множитель и .
Этап 19.2.1.11.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.11.2
Сократим общие множители.
Этап 19.2.1.11.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.11.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 19.2.1.11.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 19.2.1.11.2.4
Разделим на .
Этап 19.2.1.12
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 19.2.1.13
Умножим на .
Этап 19.2.1.14
Умножим на .
Этап 19.2.1.15
Применим правило умножения к .
Этап 19.2.1.16
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.17
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 19.2.1.18
Упростим каждый член.
Этап 19.2.1.18.1
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.18.2
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.18.3
Умножим на .
Этап 19.2.1.18.4
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.18.5
Умножим на .
Этап 19.2.1.18.6
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.18.6.1
С помощью запишем в виде .
Этап 19.2.1.18.6.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 19.2.1.18.6.3
Объединим и .
Этап 19.2.1.18.6.4
Сократим общий множитель .
Этап 19.2.1.18.6.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 19.2.1.18.6.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 19.2.1.18.6.5
Найдем экспоненту.
Этап 19.2.1.18.7
Умножим на .
Этап 19.2.1.18.8
Умножим на .
Этап 19.2.1.18.9
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.18.10
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.18.11
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.18.11.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.18.11.2
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.18.12
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 19.2.1.18.13
Умножим на .
Этап 19.2.1.18.14
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.18.14.1
С помощью запишем в виде .
Этап 19.2.1.18.14.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 19.2.1.18.14.3
Объединим и .
Этап 19.2.1.18.14.4
Сократим общий множитель и .
Этап 19.2.1.18.14.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.18.14.4.2
Сократим общие множители.
Этап 19.2.1.18.14.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.18.14.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 19.2.1.18.14.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 19.2.1.18.14.4.2.4
Разделим на .
Этап 19.2.1.18.15
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.19
Добавим и .
Этап 19.2.1.20
Добавим и .
Этап 19.2.1.21
Добавим и .
Этап 19.2.1.22
Сократим общий множитель и .
Этап 19.2.1.22.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.22.2
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.22.3
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.22.4
Сократим общие множители.
Этап 19.2.1.22.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.22.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 19.2.1.22.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 19.2.1.23
Объединим и .
Этап 19.2.1.24
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 19.2.1.25
Применим правило умножения к .
Этап 19.2.1.26
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.27
Сократим общий множитель .
Этап 19.2.1.27.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.27.2
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.27.3
Сократим общий множитель.
Этап 19.2.1.27.4
Перепишем это выражение.
Этап 19.2.1.28
Объединим и .
Этап 19.2.1.29
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 19.2.1.30
Упростим каждый член.
Этап 19.2.1.30.1
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.30.2
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.30.3
Умножим на .
Этап 19.2.1.30.4
Умножим на .
Этап 19.2.1.30.5
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.30.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 19.2.1.30.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 19.2.1.30.5.3
Объединим и .
Этап 19.2.1.30.5.4
Сократим общий множитель .
Этап 19.2.1.30.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 19.2.1.30.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 19.2.1.30.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 19.2.1.30.6
Умножим на .
Этап 19.2.1.30.7
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.30.8
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.30.9
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.30.9.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.30.9.2
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.30.10
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 19.2.1.31
Добавим и .
Этап 19.2.1.32
Добавим и .
Этап 19.2.1.33
Сократим общий множитель и .
Этап 19.2.1.33.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.33.2
Сократим общие множители.
Этап 19.2.1.33.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.33.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 19.2.1.33.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 19.2.1.33.2.4
Разделим на .
Этап 19.2.1.34
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 19.2.1.35
Умножим на .
Этап 19.2.1.36
Умножим на .
Этап 19.2.1.37
Применим правило умножения к .
Этап 19.2.1.38
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.39
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.40
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 19.2.1.40.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 19.2.1.40.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 19.2.1.40.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 19.2.1.41
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 19.2.1.41.1
Упростим каждый член.
Этап 19.2.1.41.1.1
Умножим на .
Этап 19.2.1.41.1.2
Перенесем влево от .
Этап 19.2.1.41.1.3
Объединим, используя правило умножения для радикалов.
Этап 19.2.1.41.1.4
Умножим на .
Этап 19.2.1.41.1.5
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.41.1.6
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 19.2.1.41.2
Добавим и .
Этап 19.2.1.41.3
Добавим и .
Этап 19.2.1.42
Сократим общий множитель и .
Этап 19.2.1.42.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.42.2
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.42.3
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.42.4
Сократим общие множители.
Этап 19.2.1.42.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.42.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 19.2.1.42.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 19.2.1.43
Объединим и .
Этап 19.2.1.44
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 19.2.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 19.2.3
Упростим каждый член.
Этап 19.2.3.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 19.2.3.2
Умножим на .
Этап 19.2.3.3
Умножим на .
Этап 19.2.3.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 19.2.3.5
Умножим на .
Этап 19.2.3.6
Умножим на .
Этап 19.2.4
Упростим члены.
Этап 19.2.4.1
Вычтем из .
Этап 19.2.4.2
Вычтем из .
Этап 19.2.4.3
Сократим общий множитель и .
Этап 19.2.4.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.4.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.4.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.4.3.4
Сократим общие множители.
Этап 19.2.4.3.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.4.3.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 19.2.4.3.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 19.2.4.3.4.4
Разделим на .
Этап 19.2.4.4
Упростим путем сложения и вычитания.
Этап 19.2.4.4.1
Добавим и .
Этап 19.2.4.4.2
Вычтем из .
Этап 19.2.4.4.3
Вычтем из .
Этап 19.2.4.5
Добавим и .
Этап 19.2.4.6
Вычтем из .
Этап 19.2.5
Окончательный ответ: .
Этап 20
Найдем вторую производную в . Если вторая производная положительна, то это локальный минимум. Если она отрицательна, то это локальный максимум.
Этап 21
Этап 21.1
Упростим каждый член.
Этап 21.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 21.1.2
Возведем в степень .
Этап 21.1.3
Сократим общий множитель .
Этап 21.1.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 21.1.3.2
Сократим общий множитель.
Этап 21.1.3.3
Перепишем это выражение.
Этап 21.1.4
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 21.1.5
Упростим каждый член.
Этап 21.1.5.1
Возведем в степень .
Этап 21.1.5.2
Возведем в степень .
Этап 21.1.5.3
Умножим на .
Этап 21.1.5.4
Умножим на .
Этап 21.1.5.5
Умножим на .
Этап 21.1.5.6
Применим правило умножения к .
Этап 21.1.5.7
Возведем в степень .
Этап 21.1.5.8
Умножим на .
Этап 21.1.5.9
Перепишем в виде .
Этап 21.1.5.9.1
С помощью запишем в виде .
Этап 21.1.5.9.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 21.1.5.9.3
Объединим и .
Этап 21.1.5.9.4
Сократим общий множитель .
Этап 21.1.5.9.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 21.1.5.9.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 21.1.5.9.5
Найдем экспоненту.
Этап 21.1.5.10
Умножим на .
Этап 21.1.5.11
Применим правило умножения к .
Этап 21.1.5.12
Возведем в степень .
Этап 21.1.5.13
Перепишем в виде .
Этап 21.1.5.14
Возведем в степень .
Этап 21.1.5.15
Перепишем в виде .
Этап 21.1.5.15.1
Вынесем множитель из .
Этап 21.1.5.15.2
Перепишем в виде .
Этап 21.1.5.16
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 21.1.5.17
Умножим на .
Этап 21.1.6
Добавим и .
Этап 21.1.7
Вычтем из .
Этап 21.1.8
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 21.1.9
Умножим на .
Этап 21.1.10
Умножим на .
Этап 21.1.11
Применим правило умножения к .
Этап 21.1.12
Возведем в степень .
Этап 21.1.13
Сократим общий множитель .
Этап 21.1.13.1
Вынесем множитель из .
Этап 21.1.13.2
Сократим общий множитель.
Этап 21.1.13.3
Перепишем это выражение.
Этап 21.1.14
Перепишем в виде .
Этап 21.1.15
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 21.1.15.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 21.1.15.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 21.1.15.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 21.1.16
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 21.1.16.1
Упростим каждый член.
Этап 21.1.16.1.1
Умножим на .
Этап 21.1.16.1.2
Умножим на .
Этап 21.1.16.1.3
Умножим на .
Этап 21.1.16.1.4
Умножим .
Этап 21.1.16.1.4.1
Умножим на .
Этап 21.1.16.1.4.2
Умножим на .
Этап 21.1.16.1.4.3
Возведем в степень .
Этап 21.1.16.1.4.4
Возведем в степень .
Этап 21.1.16.1.4.5
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 21.1.16.1.4.6
Добавим и .
Этап 21.1.16.1.5
Перепишем в виде .
Этап 21.1.16.1.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 21.1.16.1.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 21.1.16.1.5.3
Объединим и .
Этап 21.1.16.1.5.4
Сократим общий множитель .
Этап 21.1.16.1.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 21.1.16.1.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 21.1.16.1.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 21.1.16.2
Добавим и .
Этап 21.1.16.3
Вычтем из .
Этап 21.1.17
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 21.1.18
Умножим на .
Этап 21.1.19
Умножим на .
Этап 21.1.20
Сократим общий множитель .
Этап 21.1.20.1
Вынесем множитель из .
Этап 21.1.20.2
Сократим общий множитель.
Этап 21.1.20.3
Перепишем это выражение.
Этап 21.1.21
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 21.1.22
Умножим на .
Этап 21.1.23
Умножим на .
Этап 21.2
Упростим путем добавления членов.
Этап 21.2.1
Вычтем из .
Этап 21.2.2
Упростим путем сложения и вычитания.
Этап 21.2.2.1
Добавим и .
Этап 21.2.2.2
Вычтем из .
Этап 21.2.2.3
Вычтем из .
Этап 21.2.3
Добавим и .
Этап 21.2.4
Вычтем из .
Этап 22
— локальный минимум, так как вторая производная положительная. Это называется тестом второй производной.
— локальный минимум
Этап 23
Этап 23.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 23.2
Упростим результат.
Этап 23.2.1
Упростим каждый член.
Этап 23.2.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 23.2.1.2
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.3
Сократим общий множитель .
Этап 23.2.1.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.1.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.1.3.3
Сократим общий множитель.
Этап 23.2.1.3.4
Перепишем это выражение.
Этап 23.2.1.4
Объединим и .
Этап 23.2.1.5
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 23.2.1.6
Упростим каждый член.
Этап 23.2.1.6.1
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.6.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 23.2.1.6.2.1
Умножим на .
Этап 23.2.1.6.2.1.1
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.6.2.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 23.2.1.6.2.2
Добавим и .
Этап 23.2.1.6.3
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.6.4
Умножим на .
Этап 23.2.1.6.5
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.6.6
Умножим на .
Этап 23.2.1.6.7
Применим правило умножения к .
Этап 23.2.1.6.8
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.6.9
Умножим на .
Этап 23.2.1.6.10
Перепишем в виде .
Этап 23.2.1.6.10.1
С помощью запишем в виде .
Этап 23.2.1.6.10.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 23.2.1.6.10.3
Объединим и .
Этап 23.2.1.6.10.4
Сократим общий множитель .
Этап 23.2.1.6.10.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 23.2.1.6.10.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 23.2.1.6.10.5
Найдем экспоненту.
Этап 23.2.1.6.11
Умножим на .
Этап 23.2.1.6.12
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.6.13
Умножим на .
Этап 23.2.1.6.14
Применим правило умножения к .
Этап 23.2.1.6.15
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.6.16
Перепишем в виде .
Этап 23.2.1.6.17
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.6.18
Перепишем в виде .
Этап 23.2.1.6.18.1
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.1.6.18.2
Перепишем в виде .
Этап 23.2.1.6.19
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 23.2.1.6.20
Умножим на .
Этап 23.2.1.6.21
Умножим на .
Этап 23.2.1.6.22
Умножим на .
Этап 23.2.1.6.23
Применим правило умножения к .
Этап 23.2.1.6.24
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.6.25
Умножим на .
Этап 23.2.1.6.26
Перепишем в виде .
Этап 23.2.1.6.26.1
С помощью запишем в виде .
Этап 23.2.1.6.26.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 23.2.1.6.26.3
Объединим и .
Этап 23.2.1.6.26.4
Сократим общий множитель и .
Этап 23.2.1.6.26.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.1.6.26.4.2
Сократим общие множители.
Этап 23.2.1.6.26.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.1.6.26.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 23.2.1.6.26.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 23.2.1.6.26.4.2.4
Разделим на .
Этап 23.2.1.6.27
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.6.28
Умножим на .
Этап 23.2.1.6.29
Применим правило умножения к .
Этап 23.2.1.6.30
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.6.31
Перепишем в виде .
Этап 23.2.1.6.32
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.6.33
Перепишем в виде .
Этап 23.2.1.6.33.1
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.1.6.33.2
Перепишем в виде .
Этап 23.2.1.6.34
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 23.2.1.6.35
Умножим на .
Этап 23.2.1.7
Добавим и .
Этап 23.2.1.8
Добавим и .
Этап 23.2.1.9
Вычтем из .
Этап 23.2.1.10
Вычтем из .
Этап 23.2.1.11
Сократим общий множитель и .
Этап 23.2.1.11.1
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.1.11.2
Сократим общие множители.
Этап 23.2.1.11.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.1.11.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 23.2.1.11.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 23.2.1.11.2.4
Разделим на .
Этап 23.2.1.12
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 23.2.1.13
Умножим на .
Этап 23.2.1.14
Умножим на .
Этап 23.2.1.15
Применим правило умножения к .
Этап 23.2.1.16
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.17
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 23.2.1.18
Упростим каждый член.
Этап 23.2.1.18.1
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.18.2
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.18.3
Умножим на .
Этап 23.2.1.18.4
Умножим на .
Этап 23.2.1.18.5
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.18.6
Умножим на .
Этап 23.2.1.18.7
Применим правило умножения к .
Этап 23.2.1.18.8
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.18.9
Умножим на .
Этап 23.2.1.18.10
Перепишем в виде .
Этап 23.2.1.18.10.1
С помощью запишем в виде .
Этап 23.2.1.18.10.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 23.2.1.18.10.3
Объединим и .
Этап 23.2.1.18.10.4
Сократим общий множитель .
Этап 23.2.1.18.10.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 23.2.1.18.10.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 23.2.1.18.10.5
Найдем экспоненту.
Этап 23.2.1.18.11
Умножим на .
Этап 23.2.1.18.12
Умножим на .
Этап 23.2.1.18.13
Применим правило умножения к .
Этап 23.2.1.18.14
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.18.15
Перепишем в виде .
Этап 23.2.1.18.16
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.18.17
Перепишем в виде .
Этап 23.2.1.18.17.1
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.1.18.17.2
Перепишем в виде .
Этап 23.2.1.18.18
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 23.2.1.18.19
Умножим на .
Этап 23.2.1.18.20
Умножим на .
Этап 23.2.1.18.21
Применим правило умножения к .
Этап 23.2.1.18.22
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.18.23
Умножим на .
Этап 23.2.1.18.24
Перепишем в виде .
Этап 23.2.1.18.24.1
С помощью запишем в виде .
Этап 23.2.1.18.24.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 23.2.1.18.24.3
Объединим и .
Этап 23.2.1.18.24.4
Сократим общий множитель и .
Этап 23.2.1.18.24.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.1.18.24.4.2
Сократим общие множители.
Этап 23.2.1.18.24.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.1.18.24.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 23.2.1.18.24.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 23.2.1.18.24.4.2.4
Разделим на .
Этап 23.2.1.18.25
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.19
Добавим и .
Этап 23.2.1.20
Добавим и .
Этап 23.2.1.21
Вычтем из .
Этап 23.2.1.22
Сократим общий множитель и .
Этап 23.2.1.22.1
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.1.22.2
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.1.22.3
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.1.22.4
Сократим общие множители.
Этап 23.2.1.22.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.1.22.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 23.2.1.22.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 23.2.1.23
Объединим и .
Этап 23.2.1.24
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 23.2.1.25
Применим правило умножения к .
Этап 23.2.1.26
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.27
Сократим общий множитель .
Этап 23.2.1.27.1
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.1.27.2
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.1.27.3
Сократим общий множитель.
Этап 23.2.1.27.4
Перепишем это выражение.
Этап 23.2.1.28
Объединим и .
Этап 23.2.1.29
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 23.2.1.30
Упростим каждый член.
Этап 23.2.1.30.1
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.30.2
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.30.3
Умножим на .
Этап 23.2.1.30.4
Умножим на .
Этап 23.2.1.30.5
Умножим на .
Этап 23.2.1.30.6
Применим правило умножения к .
Этап 23.2.1.30.7
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.30.8
Умножим на .
Этап 23.2.1.30.9
Перепишем в виде .
Этап 23.2.1.30.9.1
С помощью запишем в виде .
Этап 23.2.1.30.9.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 23.2.1.30.9.3
Объединим и .
Этап 23.2.1.30.9.4
Сократим общий множитель .
Этап 23.2.1.30.9.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 23.2.1.30.9.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 23.2.1.30.9.5
Найдем экспоненту.
Этап 23.2.1.30.10
Умножим на .
Этап 23.2.1.30.11
Применим правило умножения к .
Этап 23.2.1.30.12
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.30.13
Перепишем в виде .
Этап 23.2.1.30.14
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.30.15
Перепишем в виде .
Этап 23.2.1.30.15.1
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.1.30.15.2
Перепишем в виде .
Этап 23.2.1.30.16
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 23.2.1.30.17
Умножим на .
Этап 23.2.1.31
Добавим и .
Этап 23.2.1.32
Вычтем из .
Этап 23.2.1.33
Сократим общий множитель и .
Этап 23.2.1.33.1
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.1.33.2
Сократим общие множители.
Этап 23.2.1.33.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.1.33.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 23.2.1.33.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 23.2.1.33.2.4
Разделим на .
Этап 23.2.1.34
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 23.2.1.35
Умножим на .
Этап 23.2.1.36
Умножим на .
Этап 23.2.1.37
Применим правило умножения к .
Этап 23.2.1.38
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.39
Перепишем в виде .
Этап 23.2.1.40
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 23.2.1.40.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 23.2.1.40.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 23.2.1.40.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 23.2.1.41
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 23.2.1.41.1
Упростим каждый член.
Этап 23.2.1.41.1.1
Умножим на .
Этап 23.2.1.41.1.2
Умножим на .
Этап 23.2.1.41.1.3
Умножим на .
Этап 23.2.1.41.1.4
Умножим .
Этап 23.2.1.41.1.4.1
Умножим на .
Этап 23.2.1.41.1.4.2
Умножим на .
Этап 23.2.1.41.1.4.3
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.41.1.4.4
Возведем в степень .
Этап 23.2.1.41.1.4.5
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 23.2.1.41.1.4.6
Добавим и .
Этап 23.2.1.41.1.5
Перепишем в виде .
Этап 23.2.1.41.1.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 23.2.1.41.1.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 23.2.1.41.1.5.3
Объединим и .
Этап 23.2.1.41.1.5.4
Сократим общий множитель .
Этап 23.2.1.41.1.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 23.2.1.41.1.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 23.2.1.41.1.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 23.2.1.41.2
Добавим и .
Этап 23.2.1.41.3
Вычтем из .
Этап 23.2.1.42
Сократим общий множитель и .
Этап 23.2.1.42.1
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.1.42.2
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.1.42.3
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.1.42.4
Сократим общие множители.
Этап 23.2.1.42.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.1.42.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 23.2.1.42.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 23.2.1.43
Объединим и .
Этап 23.2.1.44
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 23.2.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 23.2.3
Упростим каждый член.
Этап 23.2.3.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 23.2.3.2
Умножим на .
Этап 23.2.3.3
Умножим на .
Этап 23.2.3.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 23.2.3.5
Умножим на .
Этап 23.2.3.6
Умножим на .
Этап 23.2.4
Упростим члены.
Этап 23.2.4.1
Вычтем из .
Этап 23.2.4.2
Добавим и .
Этап 23.2.4.3
Сократим общий множитель и .
Этап 23.2.4.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.4.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.4.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.4.3.4
Сократим общие множители.
Этап 23.2.4.3.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 23.2.4.3.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 23.2.4.3.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 23.2.4.3.4.4
Разделим на .
Этап 23.2.4.4
Упростим путем сложения и вычитания.
Этап 23.2.4.4.1
Добавим и .
Этап 23.2.4.4.2
Вычтем из .
Этап 23.2.4.4.3
Вычтем из .
Этап 23.2.4.5
Вычтем из .
Этап 23.2.4.6
Добавим и .
Этап 23.2.5
Окончательный ответ: .
Этап 24
Это локальные экстремумы .
— локальный максимум
— локальный минимум
— локальный максимум
— локальный минимум
Этап 25