Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 1.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 1.3
Продифференцируем.
Этап 1.3.1
Умножим на .
Этап 1.3.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.3.3
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.3.4
Перепишем в виде .
Этап 1.3.5
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.3.6
Умножим на .
Этап 1.3.7
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.3.8
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.3.9
Умножим на .
Этап 2
Этап 2.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.2
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.3
Продифференцируем.
Этап 2.3.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.3.2
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.3.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.4
Умножим на .
Этап 2.3.5
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.3.6
Упростим выражение.
Этап 2.3.6.1
Добавим и .
Этап 2.3.6.2
Перенесем влево от .
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
Продифференцируем.
Этап 2.5.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.5.2
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.5.3
Перепишем в виде .
Этап 2.5.4
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.5.5
Умножим на .
Этап 2.5.6
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.5.7
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.5.8
Умножим на .
Этап 2.6
Возведем в степень .
Этап 2.7
Возведем в степень .
Этап 2.8
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9
Добавим и .
Этап 2.10
Упростим.
Этап 2.10.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.10.2
Объединим термины.
Этап 2.10.2.1
Умножим на .
Этап 2.10.2.2
Умножим на .
Этап 2.10.3
Изменим порядок членов.
Этап 2.10.4
Упростим каждый член.
Этап 2.10.4.1
Перепишем выражение, используя правило отрицательных степеней .
Этап 2.10.4.2
Объединим и .
Этап 2.10.4.3
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.10.4.4
Перепишем выражение, используя правило отрицательных степеней .
Этап 2.10.4.5
Упростим знаменатель.
Этап 2.10.4.5.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.10.4.5.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.10.4.5.3
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Этап 2.10.4.5.3.1
Умножим на .
Этап 2.10.4.5.3.2
Умножим на .
Этап 2.10.4.5.3.3
Изменим порядок множителей в .
Этап 2.10.4.5.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.10.4.5.5
Упростим числитель.
Этап 2.10.4.5.5.1
Умножим на .
Этап 2.10.4.5.5.2
Умножим на .
Этап 2.10.4.5.6
Применим правило умножения к .
Этап 2.10.4.5.7
Применим правило умножения к .
Этап 2.10.4.5.8
Возведем в степень .
Этап 2.10.4.6
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 2.10.4.7
Умножим на .
Этап 2.10.4.8
Сократим общий множитель .
Этап 2.10.4.8.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 2.10.4.8.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.4.8.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.4.8.4
Сократим общий множитель.
Этап 2.10.4.8.5
Перепишем это выражение.
Этап 2.10.4.9
Умножим на .
Этап 2.10.4.10
Умножим на .
Этап 2.10.4.11
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.10.4.12
Упростим каждый член.
Этап 2.10.4.12.1
Перепишем выражение, используя правило отрицательных степеней .
Этап 2.10.4.12.2
Объединим и .
Этап 2.10.4.12.3
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.10.4.13
Перепишем в виде .
Этап 2.10.4.14
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.10.4.14.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.10.4.14.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.10.4.14.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.10.4.15
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 2.10.4.15.1
Упростим каждый член.
Этап 2.10.4.15.1.1
Умножим .
Этап 2.10.4.15.1.1.1
Умножим на .
Этап 2.10.4.15.1.1.2
Умножим на .
Этап 2.10.4.15.1.1.3
Умножим на .
Этап 2.10.4.15.1.1.4
Умножим на .
Этап 2.10.4.15.1.1.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.10.4.15.1.1.5.1
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.10.4.15.1.1.5.2
Добавим и .
Этап 2.10.4.15.1.2
Сократим общий множитель .
Этап 2.10.4.15.1.2.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 2.10.4.15.1.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.4.15.1.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.4.15.1.2.4
Сократим общий множитель.
Этап 2.10.4.15.1.2.5
Перепишем это выражение.
Этап 2.10.4.15.1.3
Умножим на .
Этап 2.10.4.15.1.4
Перенесем влево от .
Этап 2.10.4.15.1.5
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.10.4.15.1.6
Сократим общий множитель .
Этап 2.10.4.15.1.6.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 2.10.4.15.1.6.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.4.15.1.6.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.4.15.1.6.4
Сократим общий множитель.
Этап 2.10.4.15.1.6.5
Перепишем это выражение.
Этап 2.10.4.15.1.7
Умножим на .
Этап 2.10.4.15.1.8
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.10.4.15.1.9
Умножим .
Этап 2.10.4.15.1.9.1
Умножим на .
Этап 2.10.4.15.1.9.2
Умножим на .
Этап 2.10.4.15.2
Вычтем из .
Этап 2.10.4.16
Упростим каждый член.
Этап 2.10.4.16.1
Умножим .
Этап 2.10.4.16.1.1
Объединим и .
Этап 2.10.4.16.1.2
Умножим на .
Этап 2.10.4.16.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.10.4.17
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.10.4.18
Упростим.
Этап 2.10.4.18.1
Умножим .
Этап 2.10.4.18.1.1
Объединим и .
Этап 2.10.4.18.1.2
Умножим на .
Этап 2.10.4.18.2
Умножим .
Этап 2.10.4.18.2.1
Умножим на .
Этап 2.10.4.18.2.2
Объединим и .
Этап 2.10.4.18.2.3
Умножим на .
Этап 2.10.4.18.3
Объединим и .
Этап 2.10.4.19
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.10.4.20
Перепишем выражение, используя правило отрицательных степеней .
Этап 2.10.4.21
Упростим знаменатель.
Этап 2.10.4.21.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.10.4.21.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.10.4.21.3
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Этап 2.10.4.21.3.1
Умножим на .
Этап 2.10.4.21.3.2
Умножим на .
Этап 2.10.4.21.3.3
Изменим порядок множителей в .
Этап 2.10.4.21.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.10.4.21.5
Упростим числитель.
Этап 2.10.4.21.5.1
Умножим на .
Этап 2.10.4.21.5.2
Умножим на .
Этап 2.10.4.21.6
Применим правило умножения к .
Этап 2.10.4.21.7
Применим правило умножения к .
Этап 2.10.4.21.8
Возведем в степень .
Этап 2.10.4.22
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 2.10.4.23
Умножим на .
Этап 2.10.4.24
Умножим на .
Этап 2.10.4.25
Упростим числитель.
Этап 2.10.4.25.1
Изменим порядок членов.
Этап 2.10.4.25.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.10.4.25.3
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.10.4.25.4
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Этап 2.10.4.25.4.1
Умножим на .
Этап 2.10.4.25.4.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.10.4.25.4.2.1
Перенесем .
Этап 2.10.4.25.4.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.10.4.25.4.2.3
Добавим и .
Этап 2.10.4.25.4.3
Умножим на .
Этап 2.10.4.25.4.4
Изменим порядок множителей в .
Этап 2.10.4.25.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.10.4.25.6
Умножим на .
Этап 2.10.4.25.7
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.4.25.7.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.4.25.7.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.4.25.7.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.4.25.8
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.10.4.25.9
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.10.4.25.10
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Этап 2.10.4.25.10.1
Умножим на .
Этап 2.10.4.25.10.2
Умножим на .
Этап 2.10.4.25.10.3
Умножим на .
Этап 2.10.4.25.11
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.10.4.25.12
Упростим числитель.
Этап 2.10.4.25.12.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.4.25.12.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.4.25.12.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.4.25.12.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.4.25.12.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.10.4.25.12.3
Умножим на .
Этап 2.10.4.25.12.4
Умножим на .
Этап 2.10.4.25.12.5
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.10.4.25.12.6
Умножим на .
Этап 2.10.4.25.12.7
Умножим на .
Этап 2.10.4.25.12.8
Изменим порядок членов.
Этап 2.10.4.25.12.9
Перепишем в разложенном на множители виде.
Этап 2.10.4.25.12.9.1
Перепишем в виде .
Этап 2.10.4.25.12.9.2
Пусть . Подставим вместо для всех.
Этап 2.10.4.25.12.9.3
Разложим на множители, используя правило полных квадратов.
Этап 2.10.4.25.12.9.3.1
Перепишем в виде .
Этап 2.10.4.25.12.9.3.2
Проверим, чтобы средний член был равен удвоенному произведению корней из первого и третьего членов.
Этап 2.10.4.25.12.9.3.3
Перепишем многочлен.
Этап 2.10.4.25.12.9.3.4
Разложим на множители, используя правило выделения полного квадрата из квадратного трехчлена , где и .
Этап 2.10.4.25.12.9.4
Заменим все вхождения на .
Этап 2.10.4.25.13
Объединим показатели степеней.
Этап 2.10.4.25.13.1
Объединим и .
Этап 2.10.4.25.13.2
Умножим на .
Этап 2.10.4.25.13.3
Объединим и .
Этап 2.10.4.25.14
Сократим выражение путем отбрасывания общих множителей.
Этап 2.10.4.25.14.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.4.25.14.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.4.25.14.3
Сократим общий множитель.
Этап 2.10.4.25.14.4
Перепишем это выражение.
Этап 2.10.4.25.15
Сократим общий множитель и .
Этап 2.10.4.25.15.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.4.25.15.2
Сократим общие множители.
Этап 2.10.4.25.15.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.4.25.15.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.10.4.25.15.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 2.10.4.26
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 2.10.4.27
Объединим.
Этап 2.10.4.28
Умножим на .
Этап 2.10.5
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.10.6
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Этап 2.10.6.1
Умножим на .
Этап 2.10.6.2
Возведем в степень .
Этап 2.10.6.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.10.6.4
Добавим и .
Этап 2.10.7
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.10.8
Упростим числитель.
Этап 2.10.8.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.8.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.8.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.8.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.8.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.10.8.3
Умножим на .
Этап 2.10.8.4
Перепишем в виде .
Этап 2.10.8.5
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.10.8.5.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.10.8.5.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.10.8.5.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.10.8.6
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 2.10.8.6.1
Упростим каждый член.
Этап 2.10.8.6.1.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.10.8.6.1.1.1
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.10.8.6.1.1.2
Добавим и .
Этап 2.10.8.6.1.2
Перенесем влево от .
Этап 2.10.8.6.1.3
Умножим на .
Этап 2.10.8.6.2
Вычтем из .
Этап 2.10.8.7
Добавим и .
Этап 2.10.8.8
Добавим и .
Этап 2.10.8.9
Вычтем из .
Этап 2.10.8.10
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.8.10.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.8.10.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.8.10.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.9
Сократим общий множитель и .
Этап 2.10.9.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.9.2
Сократим общие множители.
Этап 2.10.9.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.9.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.10.9.2.3
Перепишем это выражение.
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
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.1.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.1.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 4.1.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 4.1.3
Продифференцируем.
Этап 4.1.3.1
Умножим на .
Этап 4.1.3.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.1.3.3
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.1.3.4
Перепишем в виде .
Этап 4.1.3.5
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.3.6
Умножим на .
Этап 4.1.3.7
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.1.3.8
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.3.9
Умножим на .
Этап 4.2
Первая производная по равна .
Этап 5
Этап 5.1
Пусть первая производная равна .
Этап 5.2
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 5.3
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 5.3.1
Приравняем к .
Этап 5.3.2
Решим относительно .
Этап 5.3.2.1
Упростим .
Этап 5.3.2.1.1
Перепишем выражение, используя правило отрицательных степеней .
Этап 5.3.2.1.2
Упростим знаменатель.
Этап 5.3.2.1.2.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 5.3.2.1.2.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 5.3.2.1.2.3
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Этап 5.3.2.1.2.3.1
Умножим на .
Этап 5.3.2.1.2.3.2
Умножим на .
Этап 5.3.2.1.2.3.3
Изменим порядок множителей в .
Этап 5.3.2.1.2.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.3.2.1.2.5
Упростим числитель.
Этап 5.3.2.1.2.5.1
Умножим на .
Этап 5.3.2.1.2.5.2
Умножим на .
Этап 5.3.2.1.2.6
Применим правило умножения к .
Этап 5.3.2.1.2.7
Применим правило умножения к .
Этап 5.3.2.1.2.8
Возведем в степень .
Этап 5.3.2.1.3
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 5.3.2.1.4
Умножим на .
Этап 5.3.2.2
Приравняем числитель к нулю.
Этап 5.3.2.3
Решим уравнение относительно .
Этап 5.3.2.3.1
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 5.3.2.3.1.1
Разделим каждый член на .
Этап 5.3.2.3.1.2
Упростим левую часть.
Этап 5.3.2.3.1.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 5.3.2.3.1.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 5.3.2.3.1.2.1.2
Разделим на .
Этап 5.3.2.3.1.3
Упростим правую часть.
Этап 5.3.2.3.1.3.1
Разделим на .
Этап 5.3.2.3.2
Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.
Этап 5.3.2.3.3
Упростим .
Этап 5.3.2.3.3.1
Перепишем в виде .
Этап 5.3.2.3.3.2
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 5.3.2.3.3.3
Плюс или минус равно .
Этап 5.4
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 5.4.1
Приравняем к .
Этап 5.4.2
Решим относительно .
Этап 5.4.2.1
Упростим каждый член.
Этап 5.4.2.1.1
Перепишем выражение, используя правило отрицательных степеней .
Этап 5.4.2.1.2
Объединим и .
Этап 5.4.2.1.3
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5.4.2.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 5.4.2.3
Найдем НОК знаменателей членов уравнения.
Этап 5.4.2.3.1
Нахождение НОЗ для списка значений — это то же самое, что найти НОК для знаменателей этих значений.
Этап 5.4.2.3.2
Так как содержит и числа, и переменные, НОК можно найти в два этапа. Найдем НОК для числовой части , затем найдем НОК для части с переменной .
Этап 5.4.2.3.3
НОК — это наименьшее положительное число, на которое все числа делятся без остатка.
1. Перечислим простые множители каждого числа.
2. Применим каждый множитель наибольшее количество раз, которое он встречается в любом из чисел.
Этап 5.4.2.3.4
Число не является простым числом, поскольку оно имеет только один положительный делитель ― само число.
Не является простым
Этап 5.4.2.3.5
У есть множители: и .
Этап 5.4.2.3.6
Умножим на .
Этап 5.4.2.3.7
Множители — , то есть , умноженный сам на себя раз.
встречается раз.
Этап 5.4.2.3.8
НОК представляет собой произведение всех простых множителей в максимальной степени, с которой они входят в какой-либо из членов.
Этап 5.4.2.3.9
Умножим на .
Этап 5.4.2.3.10
НОК представляет собой произведение числовой части и переменной части.
Этап 5.4.2.4
Каждый член в умножим на , чтобы убрать дроби.
Этап 5.4.2.4.1
Умножим каждый член на .
Этап 5.4.2.4.2
Упростим левую часть.
Этап 5.4.2.4.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 5.4.2.4.2.1.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 5.4.2.4.2.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.2.4.2.1.3
Сократим общий множитель.
Этап 5.4.2.4.2.1.4
Перепишем это выражение.
Этап 5.4.2.4.2.2
Умножим на .
Этап 5.4.2.4.3
Упростим правую часть.
Этап 5.4.2.4.3.1
Сократим общий множитель .
Этап 5.4.2.4.3.1.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 5.4.2.4.3.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.2.4.3.1.3
Сократим общий множитель.
Этап 5.4.2.4.3.1.4
Перепишем это выражение.
Этап 5.4.2.5
Решим уравнение.
Этап 5.4.2.5.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 5.4.2.5.2
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 5.4.2.5.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 5.4.2.5.2.2
Упростим левую часть.
Этап 5.4.2.5.2.2.1
Деление двух отрицательных значений дает положительное значение.
Этап 5.4.2.5.2.2.2
Разделим на .
Этап 5.4.2.5.2.3
Упростим правую часть.
Этап 5.4.2.5.2.3.1
Разделим на .
Этап 5.4.2.5.3
Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.
Этап 5.4.2.5.4
Упростим .
Этап 5.4.2.5.4.1
Перепишем в виде .
Этап 5.4.2.5.4.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.2.5.4.1.2
Перепишем в виде .
Этап 5.4.2.5.4.2
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 5.4.2.5.5
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 5.4.2.5.5.1
Сначала с помощью положительного значения найдем первое решение.
Этап 5.4.2.5.5.2
Затем, используя отрицательное значение , найдем второе решение.
Этап 5.4.2.5.5.3
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 5.5
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 5.6
Исключим решения, которые не делают истинным.
Этап 6
Этап 6.1
Зададим знаменатель в равным , чтобы узнать, где данное выражение не определено.
Этап 6.2
Зададим основание в равным , чтобы узнать, где данное выражение не определено.
Этап 6.3
Решим относительно .
Этап 6.3.1
Найдем НОК знаменателей членов уравнения.
Этап 6.3.1.1
Нахождение НОЗ для списка значений — это то же самое, что найти НОК для знаменателей этих значений.
Этап 6.3.1.2
Так как содержит и числа, и переменные, НОК можно найти в два этапа. Найдем НОК для числовой части , затем найдем НОК для части с переменной .
Этап 6.3.1.3
НОК — это наименьшее положительное число, на которое все числа делятся без остатка.
1. Перечислим простые множители каждого числа.
2. Применим каждый множитель наибольшее количество раз, которое он встречается в любом из чисел.
Этап 6.3.1.4
Число не является простым числом, поскольку оно имеет только один положительный делитель ― само число.
Не является простым
Этап 6.3.1.5
У есть множители: и .
Этап 6.3.1.6
Число не является простым числом, поскольку оно имеет только один положительный делитель ― само число.
Не является простым
Этап 6.3.1.7
НОК представляет собой произведение всех простых множителей в максимальной степени, с которой они входят в какой-либо из членов.
Этап 6.3.1.8
Умножим на .
Этап 6.3.1.9
Множителем является само значение .
встречается раз.
Этап 6.3.1.10
НОК представляет собой произведение всех простых множителей в максимальной степени, с которой они входят в какой-либо из членов.
Этап 6.3.1.11
НОК представляет собой произведение числовой части и переменной части.
Этап 6.3.2
Каждый член в умножим на , чтобы убрать дроби.
Этап 6.3.2.1
Умножим каждый член на .
Этап 6.3.2.2
Упростим левую часть.
Этап 6.3.2.2.1
Упростим каждый член.
Этап 6.3.2.2.1.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 6.3.2.2.1.2
Умножим .
Этап 6.3.2.2.1.2.1
Объединим и .
Этап 6.3.2.2.1.2.2
Умножим на .
Этап 6.3.2.2.1.3
Сократим общий множитель .
Этап 6.3.2.2.1.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.3.2.2.1.3.2
Перепишем это выражение.
Этап 6.3.2.2.1.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 6.3.2.2.1.5
Сократим общий множитель .
Этап 6.3.2.2.1.5.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.3.2.2.1.5.2
Перепишем это выражение.
Этап 6.3.2.2.1.6
Умножим на .
Этап 6.3.2.3
Упростим правую часть.
Этап 6.3.2.3.1
Умножим .
Этап 6.3.2.3.1.1
Умножим на .
Этап 6.3.2.3.1.2
Умножим на .
Этап 6.3.3
Решим уравнение.
Этап 6.3.3.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 6.3.3.2
Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.
Этап 6.3.3.3
Упростим .
Этап 6.3.3.3.1
Перепишем в виде .
Этап 6.3.3.3.2
Перепишем в виде .
Этап 6.3.3.3.3
Перепишем в виде .
Этап 6.3.3.3.4
Перепишем в виде .
Этап 6.3.3.3.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.3.3.3.4.2
Перепишем в виде .
Этап 6.3.3.3.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 6.3.3.3.6
Перенесем влево от .
Этап 6.3.3.4
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 6.3.3.4.1
Сначала с помощью положительного значения найдем первое решение.
Этап 6.3.3.4.2
Затем, используя отрицательное значение , найдем второе решение.
Этап 6.3.3.4.3
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 6.4
Уравнение не определено, если знаменатель равен , аргумент под знаком квадратного корня меньше или аргумент под знаком логарифма меньше или равен .
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
Умножим на .
Этап 9.2
Упростим знаменатель.
Этап 9.2.1
Применим правило умножения к .
Этап 9.2.2
Возведем в степень .
Этап 9.2.3
Перепишем в виде .
Этап 9.2.3.1
С помощью запишем в виде .
Этап 9.2.3.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 9.2.3.3
Объединим и .
Этап 9.2.3.4
Сократим общий множитель .
Этап 9.2.3.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 9.2.3.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 9.2.3.5
Найдем экспоненту.
Этап 9.2.4
Умножим на .
Этап 9.2.5
Добавим и .
Этап 9.2.6
Возведем в степень .
Этап 9.3
Упростим числитель.
Этап 9.3.1
Применим правило умножения к .
Этап 9.3.2
Возведем в степень .
Этап 9.3.3
Перепишем в виде .
Этап 9.3.3.1
С помощью запишем в виде .
Этап 9.3.3.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 9.3.3.3
Объединим и .
Этап 9.3.3.4
Сократим общий множитель .
Этап 9.3.3.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 9.3.3.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 9.3.3.5
Найдем экспоненту.
Этап 9.3.4
Умножим на .
Этап 9.3.5
Вычтем из .
Этап 9.3.6
Умножим на .
Этап 9.4
Сократим выражение, путем отбрасывания общих множителей.
Этап 9.4.1
Сократим общий множитель и .
Этап 9.4.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.4.1.2
Сократим общие множители.
Этап 9.4.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.4.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 9.4.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 9.4.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
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
Сократим общий множитель и .
Этап 11.2.1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.1.1.2
Сократим общие множители.
Этап 11.2.1.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.1.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 11.2.1.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 11.2.1.2
Умножим на .
Этап 11.2.1.3
Объединим и упростим знаменатель.
Этап 11.2.1.3.1
Умножим на .
Этап 11.2.1.3.2
Возведем в степень .
Этап 11.2.1.3.3
Возведем в степень .
Этап 11.2.1.3.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 11.2.1.3.5
Добавим и .
Этап 11.2.1.3.6
Перепишем в виде .
Этап 11.2.1.3.6.1
С помощью запишем в виде .
Этап 11.2.1.3.6.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 11.2.1.3.6.3
Объединим и .
Этап 11.2.1.3.6.4
Сократим общий множитель .
Этап 11.2.1.3.6.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 11.2.1.3.6.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 11.2.1.3.6.5
Найдем экспоненту.
Этап 11.2.1.4
Сократим общий множитель и .
Этап 11.2.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.1.4.2
Сократим общие множители.
Этап 11.2.1.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.1.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 11.2.1.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 11.2.1.5
Сократим общий множитель и .
Этап 11.2.1.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.1.5.2
Сократим общие множители.
Этап 11.2.1.5.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.1.5.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 11.2.1.5.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 11.2.2
Упростим члены.
Этап 11.2.2.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 11.2.2.2
Добавим и .
Этап 11.2.3
Изменим знак экспоненты, переписав основание в виде обратной величины.
Этап 11.2.4
Сократим общий множитель .
Этап 11.2.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.4.2
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.4.3
Сократим общий множитель.
Этап 11.2.4.4
Перепишем это выражение.
Этап 11.2.5
Объединим и .
Этап 11.2.6
Умножим на .
Этап 11.2.7
Умножим на .
Этап 11.2.8
Объединим и упростим знаменатель.
Этап 11.2.8.1
Умножим на .
Этап 11.2.8.2
Возведем в степень .
Этап 11.2.8.3
Возведем в степень .
Этап 11.2.8.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 11.2.8.5
Добавим и .
Этап 11.2.8.6
Перепишем в виде .
Этап 11.2.8.6.1
С помощью запишем в виде .
Этап 11.2.8.6.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 11.2.8.6.3
Объединим и .
Этап 11.2.8.6.4
Сократим общий множитель .
Этап 11.2.8.6.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 11.2.8.6.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 11.2.8.6.5
Найдем экспоненту.
Этап 11.2.9
Сократим общий множитель и .
Этап 11.2.9.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.9.2
Сократим общие множители.
Этап 11.2.9.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.9.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 11.2.9.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 11.2.10
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
Умножим на .
Этап 13.2
Упростим знаменатель.
Этап 13.2.1
Применим правило умножения к .
Этап 13.2.2
Возведем в степень .
Этап 13.2.3
Перепишем в виде .
Этап 13.2.3.1
С помощью запишем в виде .
Этап 13.2.3.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 13.2.3.3
Объединим и .
Этап 13.2.3.4
Сократим общий множитель .
Этап 13.2.3.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 13.2.3.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 13.2.3.5
Найдем экспоненту.
Этап 13.2.4
Умножим на .
Этап 13.2.5
Добавим и .
Этап 13.2.6
Возведем в степень .
Этап 13.3
Упростим числитель.
Этап 13.3.1
Применим правило умножения к .
Этап 13.3.2
Возведем в степень .
Этап 13.3.3
Перепишем в виде .
Этап 13.3.3.1
С помощью запишем в виде .
Этап 13.3.3.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 13.3.3.3
Объединим и .
Этап 13.3.3.4
Сократим общий множитель .
Этап 13.3.3.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 13.3.3.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 13.3.3.5
Найдем экспоненту.
Этап 13.3.4
Умножим на .
Этап 13.3.5
Вычтем из .
Этап 13.3.6
Умножим на .
Этап 13.4
Сократим общий множитель и .
Этап 13.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.4.2
Сократим общие множители.
Этап 13.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 13.4.2.3
Перепишем это выражение.
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
Сократим общий множитель и .
Этап 15.2.1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.1.1.2
Сократим общие множители.
Этап 15.2.1.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.1.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 15.2.1.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 15.2.1.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 15.2.1.3
Умножим на .
Этап 15.2.1.4
Объединим и упростим знаменатель.
Этап 15.2.1.4.1
Умножим на .
Этап 15.2.1.4.2
Возведем в степень .
Этап 15.2.1.4.3
Возведем в степень .
Этап 15.2.1.4.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 15.2.1.4.5
Добавим и .
Этап 15.2.1.4.6
Перепишем в виде .
Этап 15.2.1.4.6.1
С помощью запишем в виде .
Этап 15.2.1.4.6.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 15.2.1.4.6.3
Объединим и .
Этап 15.2.1.4.6.4
Сократим общий множитель .
Этап 15.2.1.4.6.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 15.2.1.4.6.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 15.2.1.4.6.5
Найдем экспоненту.
Этап 15.2.1.5
Сократим общий множитель и .
Этап 15.2.1.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.1.5.2
Сократим общие множители.
Этап 15.2.1.5.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.1.5.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 15.2.1.5.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 15.2.1.6
Сократим общий множитель и .
Этап 15.2.1.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.1.6.2
Сократим общие множители.
Этап 15.2.1.6.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.1.6.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 15.2.1.6.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 15.2.1.7
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 15.2.2
Упростим члены.
Этап 15.2.2.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 15.2.2.2
Вычтем из .
Этап 15.2.2.3
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 15.2.3
Изменим знак экспоненты, переписав основание в виде обратной величины.
Этап 15.2.4
Сократим общий множитель .
Этап 15.2.4.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 15.2.4.2
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.4.3
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.4.4
Сократим общий множитель.
Этап 15.2.4.5
Перепишем это выражение.
Этап 15.2.5
Объединим и .
Этап 15.2.6
Упростим выражение.
Этап 15.2.6.1
Умножим на .
Этап 15.2.6.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 15.2.7
Умножим на .
Этап 15.2.8
Объединим и упростим знаменатель.
Этап 15.2.8.1
Умножим на .
Этап 15.2.8.2
Возведем в степень .
Этап 15.2.8.3
Возведем в степень .
Этап 15.2.8.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 15.2.8.5
Добавим и .
Этап 15.2.8.6
Перепишем в виде .
Этап 15.2.8.6.1
С помощью запишем в виде .
Этап 15.2.8.6.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 15.2.8.6.3
Объединим и .
Этап 15.2.8.6.4
Сократим общий множитель .
Этап 15.2.8.6.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 15.2.8.6.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 15.2.8.6.5
Найдем экспоненту.
Этап 15.2.9
Сократим общий множитель и .
Этап 15.2.9.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.9.2
Сократим общие множители.
Этап 15.2.9.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.9.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 15.2.9.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 15.2.10
Окончательный ответ: .
Этап 16
Это локальные экстремумы .
— локальный максимум
— локальный минимум
Этап 17