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
С помощью запишем в виде .
Этап 1.3.2
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.3.3
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.3.3.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 1.3.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.3.3.3
Заменим все вхождения на .
Этап 1.3.4
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.3.5
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.3.6
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.3.6.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 1.3.6.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.3.6.3
Заменим все вхождения на .
Этап 1.3.7
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.3.8
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.3.9
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.3.10
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.3.11
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.3.12
Объединим и .
Этап 1.3.13
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.3.14
Упростим числитель.
Этап 1.3.14.1
Умножим на .
Этап 1.3.14.2
Вычтем из .
Этап 1.3.15
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.3.16
Умножим на .
Этап 1.3.17
Вычтем из .
Этап 1.3.18
Умножим на .
Этап 1.3.19
Вычтем из .
Этап 1.3.20
Объединим и .
Этап 1.3.21
Объединим и .
Этап 1.3.22
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 1.3.23
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.24
Сократим общие множители.
Этап 1.3.24.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.24.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.3.24.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.3.25
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.3.26
Умножим на .
Этап 1.3.27
Объединим и .
Этап 1.3.28
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 умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.2.3
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.2.4
Перепишем в виде .
Этап 2.2.5
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.2.5.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.2.5.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.2.5.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.2.6
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.2.6.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.2.6.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.2.6.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.2.7
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.2.8
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.2.9
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.2.9.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.2.9.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.2.9.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.2.10
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.2.11
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.2.12
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.2.13
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.2.14
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.2.15
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.2.16
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.2.17
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.2.18
Перемножим экспоненты в .
Этап 2.2.18.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.2.18.2
Сократим общий множитель .
Этап 2.2.18.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.18.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.2.18.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 2.2.19
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.2.20
Объединим и .
Этап 2.2.21
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.2.22
Упростим числитель.
Этап 2.2.22.1
Умножим на .
Этап 2.2.22.2
Вычтем из .
Этап 2.2.23
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.2.24
Умножим на .
Этап 2.2.25
Вычтем из .
Этап 2.2.26
Умножим на .
Этап 2.2.27
Вычтем из .
Этап 2.2.28
Объединим и .
Этап 2.2.29
Объединим и .
Этап 2.2.30
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 2.2.31
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.32
Сократим общие множители.
Этап 2.2.32.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.32.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.2.32.3
Перепишем это выражение.
Этап 2.2.33
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.2.34
Умножим на .
Этап 2.2.35
Умножим на .
Этап 2.2.36
Объединим и .
Этап 2.2.37
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 2.2.38
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.2.38.1
Умножим на .
Этап 2.2.38.1.1
Возведем в степень .
Этап 2.2.38.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.2.38.2
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 2.2.38.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.2.38.4
Добавим и .
Этап 2.2.39
Объединим и .
Этап 2.2.40
Возведем в степень .
Этап 2.2.41
Возведем в степень .
Этап 2.2.42
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.2.43
Добавим и .
Этап 2.2.44
Объединим и .
Этап 2.2.45
Перенесем влево от .
Этап 2.2.46
Умножим на .
Этап 2.2.47
Вычтем из .
Этап 2.2.48
Объединим и .
Этап 2.2.49
Умножим на .
Этап 2.2.50
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.2.51
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.2.52
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Этап 2.2.52.1
Умножим на .
Этап 2.2.52.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.2.52.2.1
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.2.52.2.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.2.52.2.3
Добавим и .
Этап 2.2.53
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.2.54
Сократим общий множитель .
Этап 2.2.54.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.2.54.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.2.55
Упростим.
Этап 2.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.4
Упростим.
Этап 2.4.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.4.2
Объединим термины.
Этап 2.4.2.1
Умножим на .
Этап 2.4.2.2
Вычтем из .
Этап 2.4.2.3
Вычтем из .
Этап 2.4.2.4
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.4.2.5
Умножим на .
Этап 2.4.2.6
Умножим на .
Этап 2.4.2.7
Добавим и .
Этап 2.4.3
Изменим порядок членов.
Этап 2.4.4
Упростим знаменатель.
Этап 2.4.4.1
Упростим каждый член.
Этап 2.4.4.1.1
Перепишем в виде .
Этап 2.4.4.1.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.4.4.1.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.4.4.1.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.4.4.1.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.4.4.1.3
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 2.4.4.1.3.1
Упростим каждый член.
Этап 2.4.4.1.3.1.1
Умножим на .
Этап 2.4.4.1.3.1.2
Умножим на .
Этап 2.4.4.1.3.1.3
Умножим на .
Этап 2.4.4.1.3.1.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.4.4.1.3.1.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.4.4.1.3.1.5.1
Перенесем .
Этап 2.4.4.1.3.1.5.2
Умножим на .
Этап 2.4.4.1.3.1.6
Умножим на .
Этап 2.4.4.1.3.1.7
Умножим на .
Этап 2.4.4.1.3.2
Вычтем из .
Этап 2.4.4.2
Добавим и .
Этап 3
Чтобы найти локальные максимумы и минимумы функции, приравняем производную к и решим полученное уравнение.
Этап 4
Ввиду отсутствия значения , при котором первая производная равна , локальные экстремумы отсутствуют.
Нет локальных экстремумов
Этап 5
Нет локальных экстремумов
Этап 6