Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.2
Продифференцируем.
Этап 1.2.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.2.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.2.4
Упростим выражение.
Этап 1.2.4.1
Добавим и .
Этап 1.2.4.2
Умножим на .
Этап 1.3
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.4
Продифференцируем.
Этап 1.4.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.4.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.4.4
Упростим выражение.
Этап 1.4.4.1
Добавим и .
Этап 1.4.4.2
Умножим на .
Этап 1.4.5
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.4.6
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.4.7
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.4.8
Упростим путем добавления членов.
Этап 1.4.8.1
Добавим и .
Этап 1.4.8.2
Умножим на .
Этап 1.4.8.3
Добавим и .
Этап 1.4.8.4
Вычтем из .
Этап 1.5
Упростим.
Этап 1.5.1
Применим правило умножения к .
Этап 1.5.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.5.3
Упростим числитель.
Этап 1.5.3.1
Упростим каждый член.
Этап 1.5.3.1.1
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 1.5.3.1.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.5.3.1.1.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.5.3.1.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.5.3.1.2
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 1.5.3.1.2.1
Упростим каждый член.
Этап 1.5.3.1.2.1.1
Умножим на .
Этап 1.5.3.1.2.1.2
Перенесем влево от .
Этап 1.5.3.1.2.1.3
Умножим на .
Этап 1.5.3.1.2.2
Вычтем из .
Этап 1.5.3.1.3
Умножим на .
Этап 1.5.3.1.4
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 1.5.3.1.4.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.5.3.1.4.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.5.3.1.4.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.5.3.1.5
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 1.5.3.1.5.1
Упростим каждый член.
Этап 1.5.3.1.5.1.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.5.3.1.5.1.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.5.3.1.5.1.2.1
Перенесем .
Этап 1.5.3.1.5.1.2.2
Умножим на .
Этап 1.5.3.1.5.1.3
Умножим на .
Этап 1.5.3.1.5.1.4
Умножим на .
Этап 1.5.3.1.5.1.5
Умножим на .
Этап 1.5.3.1.5.1.6
Умножим на .
Этап 1.5.3.1.5.2
Вычтем из .
Этап 1.5.3.2
Вычтем из .
Этап 1.5.3.3
Добавим и .
Этап 1.5.3.4
Добавим и .
Этап 1.5.4
Вынесем множитель из .
Этап 1.5.5
Вынесем множитель из .
Этап 1.5.6
Вынесем множитель из .
Этап 1.5.7
Перепишем в виде .
Этап 1.5.8
Вынесем множитель из .
Этап 1.5.9
Перепишем в виде .
Этап 1.5.10
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2
Этап 2.1
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.2
Продифференцируем, используя правило частного, 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
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.3
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.3.4
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.5
Умножим на .
Этап 2.3.6
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.3.7
Добавим и .
Этап 2.4
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.5
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.5.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.5.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.5.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.6
Продифференцируем.
Этап 2.6.1
Перенесем влево от .
Этап 2.6.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.6.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.6.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.6.5
Упростим выражение.
Этап 2.6.5.1
Добавим и .
Этап 2.6.5.2
Умножим на .
Этап 2.7
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.7.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.7.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.7.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.8
Продифференцируем.
Этап 2.8.1
Перенесем влево от .
Этап 2.8.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.8.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.8.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.8.5
Упростим выражение.
Этап 2.8.5.1
Добавим и .
Этап 2.8.5.2
Умножим на .
Этап 2.8.6
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.8.7
Упростим выражение.
Этап 2.8.7.1
Умножим на .
Этап 2.8.7.2
Добавим и .
Этап 2.9
Упростим.
Этап 2.9.1
Применим правило умножения к .
Этап 2.9.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3
Упростим числитель.
Этап 2.9.3.1
Перепишем в виде .
Этап 2.9.3.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.9.3.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.3
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 2.9.3.3.1
Упростим каждый член.
Этап 2.9.3.3.1.1
Умножим на .
Этап 2.9.3.3.1.2
Перенесем влево от .
Этап 2.9.3.3.1.3
Умножим на .
Этап 2.9.3.3.2
Вычтем из .
Этап 2.9.3.4
Перепишем в виде .
Этап 2.9.3.5
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.9.3.5.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.5.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.5.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.6
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 2.9.3.6.1
Упростим каждый член.
Этап 2.9.3.6.1.1
Умножим на .
Этап 2.9.3.6.1.2
Перенесем влево от .
Этап 2.9.3.6.1.3
Умножим на .
Этап 2.9.3.6.2
Вычтем из .
Этап 2.9.3.7
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 2.9.3.8
Упростим каждый член.
Этап 2.9.3.8.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.8.1.1
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.8.1.2
Добавим и .
Этап 2.9.3.8.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.9.3.8.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.8.3.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.8.3.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.8.3.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.9.3.8.3.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.8.3.3
Добавим и .
Этап 2.9.3.8.4
Перенесем влево от .
Этап 2.9.3.8.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.8.5.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.8.5.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.8.5.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.9.3.8.5.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.8.5.3
Добавим и .
Этап 2.9.3.8.6
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.9.3.8.7
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.8.7.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.8.7.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.8.8
Умножим на .
Этап 2.9.3.8.9
Умножим на .
Этап 2.9.3.8.10
Умножим на .
Этап 2.9.3.8.11
Умножим на .
Этап 2.9.3.9
Вычтем из .
Этап 2.9.3.10
Добавим и .
Этап 2.9.3.11
Добавим и .
Этап 2.9.3.12
Вычтем из .
Этап 2.9.3.13
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 2.9.3.14
Упростим каждый член.
Этап 2.9.3.14.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.9.3.14.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.14.2.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.14.2.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.14.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.9.3.14.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.14.2.3
Добавим и .
Этап 2.9.3.14.3
Перенесем влево от .
Этап 2.9.3.14.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.9.3.14.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.14.5.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.14.5.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.14.5.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.9.3.14.5.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.14.5.3
Добавим и .
Этап 2.9.3.14.6
Умножим на .
Этап 2.9.3.14.7
Умножим на .
Этап 2.9.3.14.8
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.9.3.14.9
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.14.9.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.14.9.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.14.9.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.9.3.14.9.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.14.9.3
Добавим и .
Этап 2.9.3.14.10
Умножим на .
Этап 2.9.3.14.11
Умножим на .
Этап 2.9.3.14.12
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.9.3.14.13
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.14.13.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.14.13.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.14.14
Умножим на .
Этап 2.9.3.14.15
Умножим на .
Этап 2.9.3.14.16
Умножим на .
Этап 2.9.3.14.17
Умножим на .
Этап 2.9.3.15
Вычтем из .
Этап 2.9.3.16
Добавим и .
Этап 2.9.3.17
Вычтем из .
Этап 2.9.3.18
Добавим и .
Этап 2.9.3.19
Упростим каждый член.
Этап 2.9.3.19.1
Умножим на .
Этап 2.9.3.19.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.20
Упростим каждый член.
Этап 2.9.3.20.1
Перепишем в виде .
Этап 2.9.3.20.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.9.3.20.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.20.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.20.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.20.3
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 2.9.3.20.3.1
Упростим каждый член.
Этап 2.9.3.20.3.1.1
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.3.1.2
Перенесем влево от .
Этап 2.9.3.20.3.1.3
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.3.2
Вычтем из .
Этап 2.9.3.20.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.20.5
Упростим.
Этап 2.9.3.20.5.1
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.5.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.6
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 2.9.3.20.7
Упростим каждый член.
Этап 2.9.3.20.7.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.20.7.1.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.20.7.1.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.7.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.9.3.20.7.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.20.7.1.3
Добавим и .
Этап 2.9.3.20.7.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.7.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.20.7.3.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.20.7.3.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.7.4
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.7.5
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.8
Вычтем из .
Этап 2.9.3.20.9
Добавим и .
Этап 2.9.3.20.10
Перепишем в виде .
Этап 2.9.3.20.11
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.9.3.20.11.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.20.11.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.20.11.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.20.12
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 2.9.3.20.12.1
Упростим каждый член.
Этап 2.9.3.20.12.1.1
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.12.1.2
Перенесем влево от .
Этап 2.9.3.20.12.1.3
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.12.2
Вычтем из .
Этап 2.9.3.20.13
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.20.14
Упростим.
Этап 2.9.3.20.14.1
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.14.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.15
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 2.9.3.20.16
Упростим каждый член.
Этап 2.9.3.20.16.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.20.16.1.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.20.16.1.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.16.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.9.3.20.16.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.20.16.1.3
Добавим и .
Этап 2.9.3.20.16.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.16.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.20.16.3.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.20.16.3.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.16.4
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.16.5
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.17
Вычтем из .
Этап 2.9.3.20.18
Добавим и .
Этап 2.9.3.21
Добавим и .
Этап 2.9.3.22
Вычтем из .
Этап 2.9.3.23
Добавим и .
Этап 2.9.3.24
Вычтем из .
Этап 2.9.3.25
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 2.9.3.26
Упростим каждый член.
Этап 2.9.3.26.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.9.3.26.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.26.2.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.26.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.26.2.3
Добавим и .
Этап 2.9.3.26.3
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.9.3.26.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.26.5.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.26.5.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.26.5.3
Добавим и .
Этап 2.9.3.26.6
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.7
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.9.3.26.8
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.26.8.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.26.8.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.8.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.9.3.26.8.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.26.8.3
Добавим и .
Этап 2.9.3.26.9
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.10
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.11
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.9.3.26.12
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.26.12.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.26.12.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.12.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.9.3.26.12.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.26.12.3
Добавим и .
Этап 2.9.3.26.13
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.14
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.9.3.26.15
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.26.15.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.26.15.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.15.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.9.3.26.15.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.26.15.3
Добавим и .
Этап 2.9.3.26.16
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.17
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.9.3.26.18
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.26.18.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.26.18.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.19
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.20
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.21
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.22
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.23
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.24
Умножим на .
Этап 2.9.3.27
Вычтем из .
Этап 2.9.3.28
Добавим и .
Этап 2.9.3.29
Добавим и .
Этап 2.9.3.30
Вычтем из .
Этап 2.9.3.31
Вычтем из .
Этап 2.9.3.32
Добавим и .
Этап 2.9.3.33
Вычтем из .
Этап 2.9.3.34
Добавим и .
Этап 2.9.3.35
Добавим и .
Этап 2.9.3.36
Вычтем из .
Этап 2.9.3.37
Добавим и .
Этап 2.9.3.38
Вычтем из .
Этап 2.9.3.39
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.3.39.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.3.39.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.3.39.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.3.39.4
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.3.39.5
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.3.39.6
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.3.39.7
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.3.39.8
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.3.39.9
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.3.39.10
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.3.39.11
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.4
Объединим термины.
Этап 2.9.4.1
Перемножим экспоненты в .
Этап 2.9.4.1.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.9.4.1.2
Умножим на .
Этап 2.9.4.2
Перемножим экспоненты в .
Этап 2.9.4.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.9.4.2.2
Умножим на .
Этап 2.9.5
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.6
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.7
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.8
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.9
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.10
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.11
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.12
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.13
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.14
Перепишем в виде .
Этап 2.9.15
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.16
Перепишем в виде .
Этап 2.9.17
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.9.18
Умножим на .
Этап 2.9.19
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
Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.1.2
Продифференцируем.
Этап 4.1.2.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.1.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.2.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.1.2.4
Упростим выражение.
Этап 4.1.2.4.1
Добавим и .
Этап 4.1.2.4.2
Умножим на .
Этап 4.1.3
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.1.4
Продифференцируем.
Этап 4.1.4.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.1.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.4.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.1.4.4
Упростим выражение.
Этап 4.1.4.4.1
Добавим и .
Этап 4.1.4.4.2
Умножим на .
Этап 4.1.4.5
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.1.4.6
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.4.7
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.1.4.8
Упростим путем добавления членов.
Этап 4.1.4.8.1
Добавим и .
Этап 4.1.4.8.2
Умножим на .
Этап 4.1.4.8.3
Добавим и .
Этап 4.1.4.8.4
Вычтем из .
Этап 4.1.5
Упростим.
Этап 4.1.5.1
Применим правило умножения к .
Этап 4.1.5.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.5.3
Упростим числитель.
Этап 4.1.5.3.1
Упростим каждый член.
Этап 4.1.5.3.1.1
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 4.1.5.3.1.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.5.3.1.1.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.5.3.1.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.5.3.1.2
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 4.1.5.3.1.2.1
Упростим каждый член.
Этап 4.1.5.3.1.2.1.1
Умножим на .
Этап 4.1.5.3.1.2.1.2
Перенесем влево от .
Этап 4.1.5.3.1.2.1.3
Умножим на .
Этап 4.1.5.3.1.2.2
Вычтем из .
Этап 4.1.5.3.1.3
Умножим на .
Этап 4.1.5.3.1.4
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 4.1.5.3.1.4.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.5.3.1.4.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.5.3.1.4.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.5.3.1.5
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 4.1.5.3.1.5.1
Упростим каждый член.
Этап 4.1.5.3.1.5.1.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 4.1.5.3.1.5.1.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 4.1.5.3.1.5.1.2.1
Перенесем .
Этап 4.1.5.3.1.5.1.2.2
Умножим на .
Этап 4.1.5.3.1.5.1.3
Умножим на .
Этап 4.1.5.3.1.5.1.4
Умножим на .
Этап 4.1.5.3.1.5.1.5
Умножим на .
Этап 4.1.5.3.1.5.1.6
Умножим на .
Этап 4.1.5.3.1.5.2
Вычтем из .
Этап 4.1.5.3.2
Вычтем из .
Этап 4.1.5.3.3
Добавим и .
Этап 4.1.5.3.4
Добавим и .
Этап 4.1.5.4
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.5.5
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.5.6
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.5.7
Перепишем в виде .
Этап 4.1.5.8
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.5.9
Перепишем в виде .
Этап 4.1.5.10
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 4.2
Первая производная по равна .
Этап 5
Этап 5.1
Пусть первая производная равна .
Этап 5.2
Приравняем числитель к нулю.
Этап 5.3
Решим уравнение относительно .
Этап 5.3.1
Используем формулу для нахождения корней квадратного уравнения.
Этап 5.3.2
Подставим значения , и в формулу для корней квадратного уравнения и решим относительно .
Этап 5.3.3
Упростим.
Этап 5.3.3.1
Упростим числитель.
Этап 5.3.3.1.1
Возведем в степень .
Этап 5.3.3.1.2
Умножим .
Этап 5.3.3.1.2.1
Умножим на .
Этап 5.3.3.1.2.2
Умножим на .
Этап 5.3.3.1.3
Добавим и .
Этап 5.3.3.1.4
Перепишем в виде .
Этап 5.3.3.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.3.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 5.3.3.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 5.3.3.2
Умножим на .
Этап 5.3.3.3
Упростим .
Этап 5.3.4
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Этап 5.3.4.1
Упростим числитель.
Этап 5.3.4.1.1
Возведем в степень .
Этап 5.3.4.1.2
Умножим .
Этап 5.3.4.1.2.1
Умножим на .
Этап 5.3.4.1.2.2
Умножим на .
Этап 5.3.4.1.3
Добавим и .
Этап 5.3.4.1.4
Перепишем в виде .
Этап 5.3.4.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.4.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 5.3.4.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 5.3.4.2
Умножим на .
Этап 5.3.4.3
Упростим .
Этап 5.3.4.4
Заменим на .
Этап 5.3.5
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Этап 5.3.5.1
Упростим числитель.
Этап 5.3.5.1.1
Возведем в степень .
Этап 5.3.5.1.2
Умножим .
Этап 5.3.5.1.2.1
Умножим на .
Этап 5.3.5.1.2.2
Умножим на .
Этап 5.3.5.1.3
Добавим и .
Этап 5.3.5.1.4
Перепишем в виде .
Этап 5.3.5.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.5.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 5.3.5.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 5.3.5.2
Умножим на .
Этап 5.3.5.3
Упростим .
Этап 5.3.5.4
Заменим на .
Этап 5.3.6
Окончательный ответ является комбинацией обоих решений.
Этап 6
Этап 6.1
Зададим знаменатель в равным , чтобы узнать, где данное выражение не определено.
Этап 6.2
Решим относительно .
Этап 6.2.1
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 6.2.2
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 6.2.2.1
Приравняем к .
Этап 6.2.2.2
Решим относительно .
Этап 6.2.2.2.1
Приравняем к .
Этап 6.2.2.2.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 6.2.3
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 6.2.3.1
Приравняем к .
Этап 6.2.3.2
Решим относительно .
Этап 6.2.3.2.1
Приравняем к .
Этап 6.2.3.2.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 6.2.4
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 6.3
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
Упростим числитель.
Этап 9.1.1
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 9.1.2
Упростим каждый член.
Этап 9.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 9.1.2.2
Возведем в степень .
Этап 9.1.2.3
Умножим на .
Этап 9.1.2.4
Умножим на .
Этап 9.1.2.5
Возведем в степень .
Этап 9.1.2.6
Умножим на .
Этап 9.1.2.7
Применим правило умножения к .
Этап 9.1.2.8
Возведем в степень .
Этап 9.1.2.9
Перепишем в виде .
Этап 9.1.2.9.1
С помощью запишем в виде .
Этап 9.1.2.9.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 9.1.2.9.3
Объединим и .
Этап 9.1.2.9.4
Сократим общий множитель .
Этап 9.1.2.9.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 9.1.2.9.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 9.1.2.9.5
Найдем экспоненту.
Этап 9.1.2.10
Умножим .
Этап 9.1.2.10.1
Умножим на .
Этап 9.1.2.10.2
Умножим на .
Этап 9.1.2.11
Возведем в степень .
Этап 9.1.2.12
Умножим на .
Этап 9.1.2.13
Применим правило умножения к .
Этап 9.1.2.14
Возведем в степень .
Этап 9.1.2.15
Перепишем в виде .
Этап 9.1.2.16
Возведем в степень .
Этап 9.1.2.17
Перепишем в виде .
Этап 9.1.2.17.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.1.2.17.2
Перепишем в виде .
Этап 9.1.2.18
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 9.1.2.19
Умножим на .
Этап 9.1.2.20
Умножим на .
Этап 9.1.2.21
Умножим на .
Этап 9.1.2.22
Применим правило умножения к .
Этап 9.1.2.23
Возведем в степень .
Этап 9.1.2.24
Перепишем в виде .
Этап 9.1.2.24.1
С помощью запишем в виде .
Этап 9.1.2.24.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 9.1.2.24.3
Объединим и .
Этап 9.1.2.24.4
Сократим общий множитель и .
Этап 9.1.2.24.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.1.2.24.4.2
Сократим общие множители.
Этап 9.1.2.24.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.1.2.24.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 9.1.2.24.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 9.1.2.24.4.2.4
Разделим на .
Этап 9.1.2.25
Возведем в степень .
Этап 9.1.2.26
Умножим .
Этап 9.1.2.26.1
Умножим на .
Этап 9.1.2.26.2
Умножим на .
Этап 9.1.2.27
Применим правило умножения к .
Этап 9.1.2.28
Возведем в степень .
Этап 9.1.2.29
Перепишем в виде .
Этап 9.1.2.30
Возведем в степень .
Этап 9.1.2.31
Перепишем в виде .
Этап 9.1.2.31.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.1.2.31.2
Перепишем в виде .
Этап 9.1.2.32
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 9.1.2.33
Умножим на .
Этап 9.1.3
Вычтем из .
Этап 9.1.4
Вычтем из .
Этап 9.1.5
Добавим и .
Этап 9.1.6
Добавим и .
Этап 9.1.7
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 9.1.8
Упростим каждый член.
Этап 9.1.8.1
Возведем в степень .
Этап 9.1.8.2
Возведем в степень .
Этап 9.1.8.3
Умножим на .
Этап 9.1.8.4
Умножим на .
Этап 9.1.8.5
Возведем в степень .
Этап 9.1.8.6
Умножим на .
Этап 9.1.8.7
Применим правило умножения к .
Этап 9.1.8.8
Возведем в степень .
Этап 9.1.8.9
Перепишем в виде .
Этап 9.1.8.9.1
С помощью запишем в виде .
Этап 9.1.8.9.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 9.1.8.9.3
Объединим и .
Этап 9.1.8.9.4
Сократим общий множитель .
Этап 9.1.8.9.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 9.1.8.9.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 9.1.8.9.5
Найдем экспоненту.
Этап 9.1.8.10
Умножим .
Этап 9.1.8.10.1
Умножим на .
Этап 9.1.8.10.2
Умножим на .
Этап 9.1.8.11
Умножим на .
Этап 9.1.8.12
Применим правило умножения к .
Этап 9.1.8.13
Возведем в степень .
Этап 9.1.8.14
Перепишем в виде .
Этап 9.1.8.15
Возведем в степень .
Этап 9.1.8.16
Перепишем в виде .
Этап 9.1.8.16.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.1.8.16.2
Перепишем в виде .
Этап 9.1.8.17
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 9.1.8.18
Умножим на .
Этап 9.1.8.19
Умножим на .
Этап 9.1.8.20
Применим правило умножения к .
Этап 9.1.8.21
Возведем в степень .
Этап 9.1.8.22
Перепишем в виде .
Этап 9.1.8.22.1
С помощью запишем в виде .
Этап 9.1.8.22.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 9.1.8.22.3
Объединим и .
Этап 9.1.8.22.4
Сократим общий множитель и .
Этап 9.1.8.22.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.1.8.22.4.2
Сократим общие множители.
Этап 9.1.8.22.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.1.8.22.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 9.1.8.22.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 9.1.8.22.4.2.4
Разделим на .
Этап 9.1.8.23
Возведем в степень .
Этап 9.1.8.24
Умножим на .
Этап 9.1.9
Добавим и .
Этап 9.1.10
Добавим и .
Этап 9.1.11
Вычтем из .
Этап 9.1.12
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 9.1.13
Упростим каждый член.
Этап 9.1.13.1
Возведем в степень .
Этап 9.1.13.2
Возведем в степень .
Этап 9.1.13.3
Умножим на .
Этап 9.1.13.4
Умножим на .
Этап 9.1.13.5
Умножим на .
Этап 9.1.13.6
Применим правило умножения к .
Этап 9.1.13.7
Возведем в степень .
Этап 9.1.13.8
Перепишем в виде .
Этап 9.1.13.8.1
С помощью запишем в виде .
Этап 9.1.13.8.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 9.1.13.8.3
Объединим и .
Этап 9.1.13.8.4
Сократим общий множитель .
Этап 9.1.13.8.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 9.1.13.8.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 9.1.13.8.5
Найдем экспоненту.
Этап 9.1.13.9
Умножим .
Этап 9.1.13.9.1
Умножим на .
Этап 9.1.13.9.2
Умножим на .
Этап 9.1.13.10
Применим правило умножения к .
Этап 9.1.13.11
Возведем в степень .
Этап 9.1.13.12
Перепишем в виде .
Этап 9.1.13.13
Возведем в степень .
Этап 9.1.13.14
Перепишем в виде .
Этап 9.1.13.14.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.1.13.14.2
Перепишем в виде .
Этап 9.1.13.15
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 9.1.13.16
Умножим на .
Этап 9.1.14
Вычтем из .
Этап 9.1.15
Добавим и .
Этап 9.1.16
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 9.1.17
Умножим на .
Этап 9.1.18
Умножим на .
Этап 9.1.19
Перепишем в виде .
Этап 9.1.20
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 9.1.20.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 9.1.20.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 9.1.20.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 9.1.21
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 9.1.21.1
Упростим каждый член.
Этап 9.1.21.1.1
Умножим на .
Этап 9.1.21.1.2
Умножим на .
Этап 9.1.21.1.3
Умножим на .
Этап 9.1.21.1.4
Умножим .
Этап 9.1.21.1.4.1
Умножим на .
Этап 9.1.21.1.4.2
Возведем в степень .
Этап 9.1.21.1.4.3
Возведем в степень .
Этап 9.1.21.1.4.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 9.1.21.1.4.5
Добавим и .
Этап 9.1.21.1.5
Перепишем в виде .
Этап 9.1.21.1.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 9.1.21.1.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 9.1.21.1.5.3
Объединим и .
Этап 9.1.21.1.5.4
Сократим общий множитель .
Этап 9.1.21.1.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 9.1.21.1.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 9.1.21.1.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 9.1.21.1.6
Умножим на .
Этап 9.1.21.2
Добавим и .
Этап 9.1.21.3
Вычтем из .
Этап 9.1.22
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 9.1.23
Умножим на .
Этап 9.1.24
Умножим на .
Этап 9.1.25
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 9.1.26
Умножим на .
Этап 9.1.27
Умножим на .
Этап 9.1.28
Добавим и .
Этап 9.1.29
Добавим и .
Этап 9.1.30
Добавим и .
Этап 9.1.31
Добавим и .
Этап 9.1.32
Добавим и .
Этап 9.1.33
Вычтем из .
Этап 9.1.34
Вычтем из .
Этап 9.1.35
Вычтем из .
Этап 9.1.36
Вычтем из .
Этап 9.2
Упростим знаменатель.
Этап 9.2.1
Вычтем из .
Этап 9.2.2
Вычтем из .
Этап 9.3
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 9.4
Упростим члены.
Этап 9.4.1
Упростим каждый член.
Этап 9.4.1.1
Возведем в степень .
Этап 9.4.1.2
Возведем в степень .
Этап 9.4.1.3
Умножим на .
Этап 9.4.1.4
Умножим на .
Этап 9.4.1.5
Возведем в степень .
Этап 9.4.1.6
Умножим на .
Этап 9.4.1.7
Применим правило умножения к .
Этап 9.4.1.8
Возведем в степень .
Этап 9.4.1.9
Перепишем в виде .
Этап 9.4.1.9.1
С помощью запишем в виде .
Этап 9.4.1.9.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 9.4.1.9.3
Объединим и .
Этап 9.4.1.9.4
Сократим общий множитель .
Этап 9.4.1.9.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 9.4.1.9.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 9.4.1.9.5
Найдем экспоненту.
Этап 9.4.1.10
Умножим .
Этап 9.4.1.10.1
Умножим на .
Этап 9.4.1.10.2
Умножим на .
Этап 9.4.1.11
Умножим на .
Этап 9.4.1.12
Применим правило умножения к .
Этап 9.4.1.13
Возведем в степень .
Этап 9.4.1.14
Перепишем в виде .
Этап 9.4.1.15
Возведем в степень .
Этап 9.4.1.16
Перепишем в виде .
Этап 9.4.1.16.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.4.1.16.2
Перепишем в виде .
Этап 9.4.1.17
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 9.4.1.18
Умножим на .
Этап 9.4.1.19
Умножим на .
Этап 9.4.1.20
Применим правило умножения к .
Этап 9.4.1.21
Возведем в степень .
Этап 9.4.1.22
Перепишем в виде .
Этап 9.4.1.22.1
С помощью запишем в виде .
Этап 9.4.1.22.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 9.4.1.22.3
Объединим и .
Этап 9.4.1.22.4
Сократим общий множитель и .
Этап 9.4.1.22.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.4.1.22.4.2
Сократим общие множители.
Этап 9.4.1.22.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.4.1.22.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 9.4.1.22.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 9.4.1.22.4.2.4
Разделим на .
Этап 9.4.1.23
Возведем в степень .
Этап 9.4.1.24
Умножим на .
Этап 9.4.2
Упростим путем добавления членов.
Этап 9.4.2.1
Добавим и .
Этап 9.4.2.2
Добавим и .
Этап 9.4.2.3
Вычтем из .
Этап 9.5
Сократим общие множители.
Этап 9.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.5.2
Сократим общий множитель.
Этап 9.5.3
Перепишем это выражение.
Этап 9.6
Сократим общий множитель и .
Этап 9.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.6.2
Вынесем множитель из .
Этап 9.6.3
Вынесем множитель из .
Этап 9.6.4
Сократим общие множители.
Этап 9.6.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.6.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 9.6.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 9.7
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 9.8
Упростим члены.
Этап 9.8.1
Упростим каждый член.
Этап 9.8.1.1
Возведем в степень .
Этап 9.8.1.2
Возведем в степень .
Этап 9.8.1.3
Умножим на .
Этап 9.8.1.4
Умножим на .
Этап 9.8.1.5
Возведем в степень .
Этап 9.8.1.6
Умножим на .
Этап 9.8.1.7
Применим правило умножения к .
Этап 9.8.1.8
Возведем в степень .
Этап 9.8.1.9
Перепишем в виде .
Этап 9.8.1.9.1
С помощью запишем в виде .
Этап 9.8.1.9.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 9.8.1.9.3
Объединим и .
Этап 9.8.1.9.4
Сократим общий множитель .
Этап 9.8.1.9.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 9.8.1.9.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 9.8.1.9.5
Найдем экспоненту.
Этап 9.8.1.10
Умножим .
Этап 9.8.1.10.1
Умножим на .
Этап 9.8.1.10.2
Умножим на .
Этап 9.8.1.11
Умножим на .
Этап 9.8.1.12
Применим правило умножения к .
Этап 9.8.1.13
Возведем в степень .
Этап 9.8.1.14
Перепишем в виде .
Этап 9.8.1.15
Возведем в степень .
Этап 9.8.1.16
Перепишем в виде .
Этап 9.8.1.16.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.8.1.16.2
Перепишем в виде .
Этап 9.8.1.17
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 9.8.1.18
Умножим на .
Этап 9.8.1.19
Умножим на .
Этап 9.8.1.20
Применим правило умножения к .
Этап 9.8.1.21
Возведем в степень .
Этап 9.8.1.22
Перепишем в виде .
Этап 9.8.1.22.1
С помощью запишем в виде .
Этап 9.8.1.22.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 9.8.1.22.3
Объединим и .
Этап 9.8.1.22.4
Сократим общий множитель и .
Этап 9.8.1.22.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.8.1.22.4.2
Сократим общие множители.
Этап 9.8.1.22.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.8.1.22.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 9.8.1.22.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 9.8.1.22.4.2.4
Разделим на .
Этап 9.8.1.23
Возведем в степень .
Этап 9.8.1.24
Умножим на .
Этап 9.8.2
Упростим члены.
Этап 9.8.2.1
Добавим и .
Этап 9.8.2.2
Добавим и .
Этап 9.8.2.3
Вычтем из .
Этап 9.8.2.4
Сократим общий множитель и .
Этап 9.8.2.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.8.2.4.2
Вынесем множитель из .
Этап 9.8.2.4.3
Вынесем множитель из .
Этап 9.8.2.4.4
Сократим общие множители.
Этап 9.8.2.4.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.8.2.4.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 9.8.2.4.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 9.9
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 9.9.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 9.9.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 9.9.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 9.10
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 9.10.1
Упростим каждый член.
Этап 9.10.1.1
Умножим на .
Этап 9.10.1.2
Умножим на .
Этап 9.10.1.3
Умножим на .
Этап 9.10.1.4
Умножим .
Этап 9.10.1.4.1
Умножим на .
Этап 9.10.1.4.2
Возведем в степень .
Этап 9.10.1.4.3
Возведем в степень .
Этап 9.10.1.4.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 9.10.1.4.5
Добавим и .
Этап 9.10.1.5
Перепишем в виде .
Этап 9.10.1.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 9.10.1.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 9.10.1.5.3
Объединим и .
Этап 9.10.1.5.4
Сократим общий множитель .
Этап 9.10.1.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 9.10.1.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 9.10.1.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 9.10.1.6
Умножим на .
Этап 9.10.2
Добавим и .
Этап 9.10.3
Вычтем из .
Этап 9.11
Умножим на .
Этап 9.12
Упростим члены.
Этап 9.12.1
Умножим на .
Этап 9.12.2
Развернем знаменатель, используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 9.12.3
Упростим.
Этап 9.12.4
Сократим общий множитель и .
Этап 9.12.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.12.4.2
Сократим общие множители.
Этап 9.12.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.12.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 9.12.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 9.13
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 9.13.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 9.13.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 9.13.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 9.14
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 9.14.1
Упростим каждый член.
Этап 9.14.1.1
Умножим на .
Этап 9.14.1.2
Умножим на .
Этап 9.14.1.3
Умножим на .
Этап 9.14.1.4
Умножим .
Этап 9.14.1.4.1
Умножим на .
Этап 9.14.1.4.2
Возведем в степень .
Этап 9.14.1.4.3
Возведем в степень .
Этап 9.14.1.4.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 9.14.1.4.5
Добавим и .
Этап 9.14.1.5
Перепишем в виде .
Этап 9.14.1.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 9.14.1.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 9.14.1.5.3
Объединим и .
Этап 9.14.1.5.4
Сократим общий множитель .
Этап 9.14.1.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 9.14.1.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 9.14.1.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 9.14.1.6
Умножим на .
Этап 9.14.2
Вычтем из .
Этап 9.14.3
Вычтем из .
Этап 9.15
Перепишем в виде .
Этап 9.16
Вынесем множитель из .
Этап 9.17
Вынесем множитель из .
Этап 9.18
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 числитель.
Этап 11.2.1.1
Добавим и .
Этап 11.2.1.2
Добавим и .
Этап 11.2.2
Упростим знаменатель.
Этап 11.2.2.1
Вычтем из .
Этап 11.2.2.2
Вычтем из .
Этап 11.2.3
Сократим выражение, путем отбрасывания общих множителей.
Этап 11.2.3.1
Сократим общий множитель и .
Этап 11.2.3.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.3.1.2
Сократим общие множители.
Этап 11.2.3.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.3.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 11.2.3.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 11.2.3.2
Сократим общий множитель и .
Этап 11.2.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.3.2.2
Сократим общие множители.
Этап 11.2.3.2.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.3.2.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 11.2.3.2.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 11.2.4
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 11.2.4.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 11.2.4.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 11.2.4.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 11.2.5
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 11.2.5.1
Упростим каждый член.
Этап 11.2.5.1.1
Умножим на .
Этап 11.2.5.1.2
Умножим на .
Этап 11.2.5.1.3
Умножим на .
Этап 11.2.5.1.4
Умножим .
Этап 11.2.5.1.4.1
Умножим на .
Этап 11.2.5.1.4.2
Возведем в степень .
Этап 11.2.5.1.4.3
Возведем в степень .
Этап 11.2.5.1.4.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 11.2.5.1.4.5
Добавим и .
Этап 11.2.5.1.5
Перепишем в виде .
Этап 11.2.5.1.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 11.2.5.1.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 11.2.5.1.5.3
Объединим и .
Этап 11.2.5.1.5.4
Сократим общий множитель .
Этап 11.2.5.1.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 11.2.5.1.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 11.2.5.1.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 11.2.5.1.6
Умножим на .
Этап 11.2.5.2
Добавим и .
Этап 11.2.5.3
Вычтем из .
Этап 11.2.6
Умножим на .
Этап 11.2.7
Умножим на .
Этап 11.2.8
Развернем знаменатель, используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 11.2.9
Упростим.
Этап 11.2.10
Сократим общий множитель и .
Этап 11.2.10.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.10.2
Сократим общие множители.
Этап 11.2.10.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.10.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 11.2.10.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 11.2.11
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 11.2.12
Перенесем влево от .
Этап 11.2.13
Умножим .
Этап 11.2.13.1
Возведем в степень .
Этап 11.2.13.2
Возведем в степень .
Этап 11.2.13.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 11.2.13.4
Добавим и .
Этап 11.2.14
Упростим каждый член.
Этап 11.2.14.1
Перепишем в виде .
Этап 11.2.14.1.1
С помощью запишем в виде .
Этап 11.2.14.1.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 11.2.14.1.3
Объединим и .
Этап 11.2.14.1.4
Сократим общий множитель .
Этап 11.2.14.1.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 11.2.14.1.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 11.2.14.1.5
Найдем экспоненту.
Этап 11.2.14.2
Умножим на .
Этап 11.2.15
Сократим выражение, путем отбрасывания общих множителей.
Этап 11.2.15.1
Сократим общий множитель и .
Этап 11.2.15.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.15.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.15.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.15.1.4
Сократим общие множители.
Этап 11.2.15.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.15.1.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 11.2.15.1.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 11.2.15.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 11.2.16
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 числитель.
Этап 13.1.1
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 13.1.2
Упростим каждый член.
Этап 13.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 13.1.2.2
Возведем в степень .
Этап 13.1.2.3
Умножим на .
Этап 13.1.2.4
Умножим на .
Этап 13.1.2.5
Возведем в степень .
Этап 13.1.2.6
Умножим на .
Этап 13.1.2.7
Применим правило умножения к .
Этап 13.1.2.8
Возведем в степень .
Этап 13.1.2.9
Перепишем в виде .
Этап 13.1.2.9.1
С помощью запишем в виде .
Этап 13.1.2.9.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 13.1.2.9.3
Объединим и .
Этап 13.1.2.9.4
Сократим общий множитель .
Этап 13.1.2.9.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 13.1.2.9.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 13.1.2.9.5
Найдем экспоненту.
Этап 13.1.2.10
Умножим .
Этап 13.1.2.10.1
Умножим на .
Этап 13.1.2.10.2
Умножим на .
Этап 13.1.2.11
Возведем в степень .
Этап 13.1.2.12
Умножим на .
Этап 13.1.2.13
Применим правило умножения к .
Этап 13.1.2.14
Возведем в степень .
Этап 13.1.2.15
Перепишем в виде .
Этап 13.1.2.16
Возведем в степень .
Этап 13.1.2.17
Перепишем в виде .
Этап 13.1.2.17.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.1.2.17.2
Перепишем в виде .
Этап 13.1.2.18
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 13.1.2.19
Умножим на .
Этап 13.1.2.20
Умножим на .
Этап 13.1.2.21
Умножим на .
Этап 13.1.2.22
Применим правило умножения к .
Этап 13.1.2.23
Возведем в степень .
Этап 13.1.2.24
Перепишем в виде .
Этап 13.1.2.24.1
С помощью запишем в виде .
Этап 13.1.2.24.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 13.1.2.24.3
Объединим и .
Этап 13.1.2.24.4
Сократим общий множитель и .
Этап 13.1.2.24.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.1.2.24.4.2
Сократим общие множители.
Этап 13.1.2.24.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.1.2.24.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 13.1.2.24.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 13.1.2.24.4.2.4
Разделим на .
Этап 13.1.2.25
Возведем в степень .
Этап 13.1.2.26
Умножим .
Этап 13.1.2.26.1
Умножим на .
Этап 13.1.2.26.2
Умножим на .
Этап 13.1.2.27
Применим правило умножения к .
Этап 13.1.2.28
Возведем в степень .
Этап 13.1.2.29
Перепишем в виде .
Этап 13.1.2.30
Возведем в степень .
Этап 13.1.2.31
Перепишем в виде .
Этап 13.1.2.31.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.1.2.31.2
Перепишем в виде .
Этап 13.1.2.32
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 13.1.2.33
Умножим на .
Этап 13.1.3
Вычтем из .
Этап 13.1.4
Вычтем из .
Этап 13.1.5
Вычтем из .
Этап 13.1.6
Вычтем из .
Этап 13.1.7
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 13.1.8
Упростим каждый член.
Этап 13.1.8.1
Возведем в степень .
Этап 13.1.8.2
Возведем в степень .
Этап 13.1.8.3
Умножим на .
Этап 13.1.8.4
Умножим на .
Этап 13.1.8.5
Возведем в степень .
Этап 13.1.8.6
Умножим на .
Этап 13.1.8.7
Применим правило умножения к .
Этап 13.1.8.8
Возведем в степень .
Этап 13.1.8.9
Перепишем в виде .
Этап 13.1.8.9.1
С помощью запишем в виде .
Этап 13.1.8.9.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 13.1.8.9.3
Объединим и .
Этап 13.1.8.9.4
Сократим общий множитель .
Этап 13.1.8.9.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 13.1.8.9.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 13.1.8.9.5
Найдем экспоненту.
Этап 13.1.8.10
Умножим .
Этап 13.1.8.10.1
Умножим на .
Этап 13.1.8.10.2
Умножим на .
Этап 13.1.8.11
Умножим на .
Этап 13.1.8.12
Применим правило умножения к .
Этап 13.1.8.13
Возведем в степень .
Этап 13.1.8.14
Перепишем в виде .
Этап 13.1.8.15
Возведем в степень .
Этап 13.1.8.16
Перепишем в виде .
Этап 13.1.8.16.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.1.8.16.2
Перепишем в виде .
Этап 13.1.8.17
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 13.1.8.18
Умножим на .
Этап 13.1.8.19
Умножим на .
Этап 13.1.8.20
Применим правило умножения к .
Этап 13.1.8.21
Возведем в степень .
Этап 13.1.8.22
Перепишем в виде .
Этап 13.1.8.22.1
С помощью запишем в виде .
Этап 13.1.8.22.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 13.1.8.22.3
Объединим и .
Этап 13.1.8.22.4
Сократим общий множитель и .
Этап 13.1.8.22.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.1.8.22.4.2
Сократим общие множители.
Этап 13.1.8.22.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.1.8.22.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 13.1.8.22.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 13.1.8.22.4.2.4
Разделим на .
Этап 13.1.8.23
Возведем в степень .
Этап 13.1.8.24
Умножим на .
Этап 13.1.9
Добавим и .
Этап 13.1.10
Добавим и .
Этап 13.1.11
Добавим и .
Этап 13.1.12
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 13.1.13
Упростим каждый член.
Этап 13.1.13.1
Возведем в степень .
Этап 13.1.13.2
Возведем в степень .
Этап 13.1.13.3
Умножим на .
Этап 13.1.13.4
Умножим на .
Этап 13.1.13.5
Умножим на .
Этап 13.1.13.6
Применим правило умножения к .
Этап 13.1.13.7
Возведем в степень .
Этап 13.1.13.8
Перепишем в виде .
Этап 13.1.13.8.1
С помощью запишем в виде .
Этап 13.1.13.8.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 13.1.13.8.3
Объединим и .
Этап 13.1.13.8.4
Сократим общий множитель .
Этап 13.1.13.8.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 13.1.13.8.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 13.1.13.8.5
Найдем экспоненту.
Этап 13.1.13.9
Умножим .
Этап 13.1.13.9.1
Умножим на .
Этап 13.1.13.9.2
Умножим на .
Этап 13.1.13.10
Применим правило умножения к .
Этап 13.1.13.11
Возведем в степень .
Этап 13.1.13.12
Перепишем в виде .
Этап 13.1.13.13
Возведем в степень .
Этап 13.1.13.14
Перепишем в виде .
Этап 13.1.13.14.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.1.13.14.2
Перепишем в виде .
Этап 13.1.13.15
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 13.1.13.16
Умножим на .
Этап 13.1.14
Вычтем из .
Этап 13.1.15
Вычтем из .
Этап 13.1.16
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.1.17
Умножим на .
Этап 13.1.18
Умножим на .
Этап 13.1.19
Перепишем в виде .
Этап 13.1.20
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 13.1.20.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.1.20.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.1.20.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.1.21
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 13.1.21.1
Упростим каждый член.
Этап 13.1.21.1.1
Умножим на .
Этап 13.1.21.1.2
Умножим на .
Этап 13.1.21.1.3
Умножим на .
Этап 13.1.21.1.4
Умножим .
Этап 13.1.21.1.4.1
Умножим на .
Этап 13.1.21.1.4.2
Возведем в степень .
Этап 13.1.21.1.4.3
Возведем в степень .
Этап 13.1.21.1.4.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 13.1.21.1.4.5
Добавим и .
Этап 13.1.21.1.5
Перепишем в виде .
Этап 13.1.21.1.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 13.1.21.1.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 13.1.21.1.5.3
Объединим и .
Этап 13.1.21.1.5.4
Сократим общий множитель .
Этап 13.1.21.1.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 13.1.21.1.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 13.1.21.1.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 13.1.21.1.6
Умножим на .
Этап 13.1.21.2
Добавим и .
Этап 13.1.21.3
Добавим и .
Этап 13.1.22
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.1.23
Умножим на .
Этап 13.1.24
Умножим на .
Этап 13.1.25
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.1.26
Умножим на .
Этап 13.1.27
Умножим на .
Этап 13.1.28
Добавим и .
Этап 13.1.29
Добавим и .
Этап 13.1.30
Добавим и .
Этап 13.1.31
Добавим и .
Этап 13.1.32
Добавим и .
Этап 13.1.33
Добавим и .
Этап 13.1.34
Добавим и .
Этап 13.1.35
Добавим и .
Этап 13.1.36
Добавим и .
Этап 13.2
Упростим знаменатель.
Этап 13.2.1
Вычтем из .
Этап 13.2.2
Вычтем из .
Этап 13.3
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 13.4
Упростим члены.
Этап 13.4.1
Упростим каждый член.
Этап 13.4.1.1
Возведем в степень .
Этап 13.4.1.2
Возведем в степень .
Этап 13.4.1.3
Умножим на .
Этап 13.4.1.4
Умножим на .
Этап 13.4.1.5
Возведем в степень .
Этап 13.4.1.6
Умножим на .
Этап 13.4.1.7
Применим правило умножения к .
Этап 13.4.1.8
Возведем в степень .
Этап 13.4.1.9
Перепишем в виде .
Этап 13.4.1.9.1
С помощью запишем в виде .
Этап 13.4.1.9.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 13.4.1.9.3
Объединим и .
Этап 13.4.1.9.4
Сократим общий множитель .
Этап 13.4.1.9.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 13.4.1.9.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 13.4.1.9.5
Найдем экспоненту.
Этап 13.4.1.10
Умножим .
Этап 13.4.1.10.1
Умножим на .
Этап 13.4.1.10.2
Умножим на .
Этап 13.4.1.11
Умножим на .
Этап 13.4.1.12
Применим правило умножения к .
Этап 13.4.1.13
Возведем в степень .
Этап 13.4.1.14
Перепишем в виде .
Этап 13.4.1.15
Возведем в степень .
Этап 13.4.1.16
Перепишем в виде .
Этап 13.4.1.16.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.4.1.16.2
Перепишем в виде .
Этап 13.4.1.17
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 13.4.1.18
Умножим на .
Этап 13.4.1.19
Умножим на .
Этап 13.4.1.20
Применим правило умножения к .
Этап 13.4.1.21
Возведем в степень .
Этап 13.4.1.22
Перепишем в виде .
Этап 13.4.1.22.1
С помощью запишем в виде .
Этап 13.4.1.22.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 13.4.1.22.3
Объединим и .
Этап 13.4.1.22.4
Сократим общий множитель и .
Этап 13.4.1.22.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.4.1.22.4.2
Сократим общие множители.
Этап 13.4.1.22.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.4.1.22.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 13.4.1.22.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 13.4.1.22.4.2.4
Разделим на .
Этап 13.4.1.23
Возведем в степень .
Этап 13.4.1.24
Умножим на .
Этап 13.4.2
Упростим путем добавления членов.
Этап 13.4.2.1
Добавим и .
Этап 13.4.2.2
Добавим и .
Этап 13.4.2.3
Добавим и .
Этап 13.5
Сократим общие множители.
Этап 13.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.5.2
Сократим общий множитель.
Этап 13.5.3
Перепишем это выражение.
Этап 13.6
Сократим общий множитель и .
Этап 13.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.6.2
Вынесем множитель из .
Этап 13.6.3
Вынесем множитель из .
Этап 13.6.4
Сократим общие множители.
Этап 13.6.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.6.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 13.6.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 13.7
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 13.8
Упростим члены.
Этап 13.8.1
Упростим каждый член.
Этап 13.8.1.1
Возведем в степень .
Этап 13.8.1.2
Возведем в степень .
Этап 13.8.1.3
Умножим на .
Этап 13.8.1.4
Умножим на .
Этап 13.8.1.5
Возведем в степень .
Этап 13.8.1.6
Умножим на .
Этап 13.8.1.7
Применим правило умножения к .
Этап 13.8.1.8
Возведем в степень .
Этап 13.8.1.9
Перепишем в виде .
Этап 13.8.1.9.1
С помощью запишем в виде .
Этап 13.8.1.9.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 13.8.1.9.3
Объединим и .
Этап 13.8.1.9.4
Сократим общий множитель .
Этап 13.8.1.9.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 13.8.1.9.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 13.8.1.9.5
Найдем экспоненту.
Этап 13.8.1.10
Умножим .
Этап 13.8.1.10.1
Умножим на .
Этап 13.8.1.10.2
Умножим на .
Этап 13.8.1.11
Умножим на .
Этап 13.8.1.12
Применим правило умножения к .
Этап 13.8.1.13
Возведем в степень .
Этап 13.8.1.14
Перепишем в виде .
Этап 13.8.1.15
Возведем в степень .
Этап 13.8.1.16
Перепишем в виде .
Этап 13.8.1.16.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.8.1.16.2
Перепишем в виде .
Этап 13.8.1.17
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 13.8.1.18
Умножим на .
Этап 13.8.1.19
Умножим на .
Этап 13.8.1.20
Применим правило умножения к .
Этап 13.8.1.21
Возведем в степень .
Этап 13.8.1.22
Перепишем в виде .
Этап 13.8.1.22.1
С помощью запишем в виде .
Этап 13.8.1.22.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 13.8.1.22.3
Объединим и .
Этап 13.8.1.22.4
Сократим общий множитель и .
Этап 13.8.1.22.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.8.1.22.4.2
Сократим общие множители.
Этап 13.8.1.22.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.8.1.22.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 13.8.1.22.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 13.8.1.22.4.2.4
Разделим на .
Этап 13.8.1.23
Возведем в степень .
Этап 13.8.1.24
Умножим на .
Этап 13.8.2
Упростим члены.
Этап 13.8.2.1
Добавим и .
Этап 13.8.2.2
Добавим и .
Этап 13.8.2.3
Добавим и .
Этап 13.8.2.4
Сократим общий множитель и .
Этап 13.8.2.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.8.2.4.2
Вынесем множитель из .
Этап 13.8.2.4.3
Вынесем множитель из .
Этап 13.8.2.4.4
Сократим общие множители.
Этап 13.8.2.4.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.8.2.4.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 13.8.2.4.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 13.9
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 13.9.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.9.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.9.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.10
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 13.10.1
Упростим каждый член.
Этап 13.10.1.1
Умножим на .
Этап 13.10.1.2
Умножим на .
Этап 13.10.1.3
Умножим на .
Этап 13.10.1.4
Умножим .
Этап 13.10.1.4.1
Умножим на .
Этап 13.10.1.4.2
Возведем в степень .
Этап 13.10.1.4.3
Возведем в степень .
Этап 13.10.1.4.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 13.10.1.4.5
Добавим и .
Этап 13.10.1.5
Перепишем в виде .
Этап 13.10.1.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 13.10.1.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 13.10.1.5.3
Объединим и .
Этап 13.10.1.5.4
Сократим общий множитель .
Этап 13.10.1.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 13.10.1.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 13.10.1.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 13.10.1.6
Умножим на .
Этап 13.10.2
Добавим и .
Этап 13.10.3
Добавим и .
Этап 13.11
Умножим на .
Этап 13.12
Упростим члены.
Этап 13.12.1
Умножим на .
Этап 13.12.2
Развернем знаменатель, используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 13.12.3
Упростим.
Этап 13.12.4
Сократим общий множитель и .
Этап 13.12.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.12.4.2
Сократим общие множители.
Этап 13.12.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.12.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 13.12.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 13.13
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 13.13.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.13.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.13.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.14
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 13.14.1
Упростим каждый член.
Этап 13.14.1.1
Умножим на .
Этап 13.14.1.2
Умножим на .
Этап 13.14.1.3
Умножим на .
Этап 13.14.1.4
Умножим .
Этап 13.14.1.4.1
Умножим на .
Этап 13.14.1.4.2
Возведем в степень .
Этап 13.14.1.4.3
Возведем в степень .
Этап 13.14.1.4.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 13.14.1.4.5
Добавим и .
Этап 13.14.1.5
Перепишем в виде .
Этап 13.14.1.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 13.14.1.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 13.14.1.5.3
Объединим и .
Этап 13.14.1.5.4
Сократим общий множитель .
Этап 13.14.1.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 13.14.1.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 13.14.1.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 13.14.1.6
Умножим на .
Этап 13.14.2
Вычтем из .
Этап 13.14.3
Добавим и .
Этап 13.15
Перепишем в виде .
Этап 13.16
Вынесем множитель из .
Этап 13.17
Вынесем множитель из .
Этап 13.18
Вынесем знак минуса перед дробью.
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 числитель.
Этап 15.2.1.1
Добавим и .
Этап 15.2.1.2
Вычтем из .
Этап 15.2.2
Упростим знаменатель.
Этап 15.2.2.1
Вычтем из .
Этап 15.2.2.2
Вычтем из .
Этап 15.2.3
Сократим выражение, путем отбрасывания общих множителей.
Этап 15.2.3.1
Сократим общий множитель и .
Этап 15.2.3.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.3.1.2
Сократим общие множители.
Этап 15.2.3.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.3.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 15.2.3.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 15.2.3.2
Сократим общий множитель и .
Этап 15.2.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.3.2.2
Сократим общие множители.
Этап 15.2.3.2.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.3.2.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 15.2.3.2.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 15.2.4
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 15.2.4.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 15.2.4.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 15.2.4.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 15.2.5
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 15.2.5.1
Упростим каждый член.
Этап 15.2.5.1.1
Умножим на .
Этап 15.2.5.1.2
Умножим на .
Этап 15.2.5.1.3
Умножим на .
Этап 15.2.5.1.4
Умножим .
Этап 15.2.5.1.4.1
Умножим на .
Этап 15.2.5.1.4.2
Возведем в степень .
Этап 15.2.5.1.4.3
Возведем в степень .
Этап 15.2.5.1.4.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 15.2.5.1.4.5
Добавим и .
Этап 15.2.5.1.5
Перепишем в виде .
Этап 15.2.5.1.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 15.2.5.1.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 15.2.5.1.5.3
Объединим и .
Этап 15.2.5.1.5.4
Сократим общий множитель .
Этап 15.2.5.1.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 15.2.5.1.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 15.2.5.1.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 15.2.5.1.6
Умножим на .
Этап 15.2.5.2
Добавим и .
Этап 15.2.5.3
Добавим и .
Этап 15.2.6
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 15.2.7
Умножим на .
Этап 15.2.8
Умножим на .
Этап 15.2.9
Развернем знаменатель, используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 15.2.10
Упростим.
Этап 15.2.11
Сократим общий множитель и .
Этап 15.2.11.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.11.2
Сократим общие множители.
Этап 15.2.11.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.11.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 15.2.11.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 15.2.12
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 15.2.13
Перенесем влево от .
Этап 15.2.14
Умножим .
Этап 15.2.14.1
Возведем в степень .
Этап 15.2.14.2
Возведем в степень .
Этап 15.2.14.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 15.2.14.4
Добавим и .
Этап 15.2.15
Упростим каждый член.
Этап 15.2.15.1
Перепишем в виде .
Этап 15.2.15.1.1
С помощью запишем в виде .
Этап 15.2.15.1.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 15.2.15.1.3
Объединим и .
Этап 15.2.15.1.4
Сократим общий множитель .
Этап 15.2.15.1.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 15.2.15.1.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 15.2.15.1.5
Найдем экспоненту.
Этап 15.2.15.2
Умножим на .
Этап 15.2.16
Сократим выражение, путем отбрасывания общих множителей.
Этап 15.2.16.1
Сократим общий множитель и .
Этап 15.2.16.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.16.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.16.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.16.1.4
Сократим общие множители.
Этап 15.2.16.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.16.1.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 15.2.16.1.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 15.2.16.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 15.2.17
Окончательный ответ: .
Этап 16
Это локальные экстремумы .
— локальный максимум
— локальный минимум
Этап 17