Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Запишем в виде функции.
Этап 2
Этап 2.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.2
Найдем значение .
Этап 2.2.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.2.3
Умножим на .
Этап 2.3
Найдем значение .
Этап 2.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.3
Умножим на .
Этап 2.4
Найдем значение .
Этап 2.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.4.3
Умножим на .
Этап 2.5
Продифференцируем, используя правило константы.
Этап 2.5.1
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.5.2
Добавим и .
Этап 3
Этап 3.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.2
Найдем значение .
Этап 3.2.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.2.3
Умножим на .
Этап 3.3
Найдем значение .
Этап 3.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.3
Умножим на .
Этап 3.4
Найдем значение .
Этап 3.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.4.3
Умножим на .
Этап 4
Чтобы найти локальные максимумы и минимумы функции, приравняем производную к и решим полученное уравнение.
Этап 5
Этап 5.1
Найдем первую производную.
Этап 5.1.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 5.1.2
Найдем значение .
Этап 5.1.2.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 5.1.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.1.2.3
Умножим на .
Этап 5.1.3
Найдем значение .
Этап 5.1.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 5.1.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.1.3.3
Умножим на .
Этап 5.1.4
Найдем значение .
Этап 5.1.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 5.1.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.1.4.3
Умножим на .
Этап 5.1.5
Продифференцируем, используя правило константы.
Этап 5.1.5.1
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 5.1.5.2
Добавим и .
Этап 5.2
Первая производная по равна .
Этап 6
Этап 6.1
Пусть первая производная равна .
Этап 6.2
Вынесем множитель из .
Этап 6.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 6.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 6.2.4
Вынесем множитель из .
Этап 6.2.5
Вынесем множитель из .
Этап 6.3
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 6.4
Приравняем к .
Этап 6.5
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 6.5.1
Приравняем к .
Этап 6.5.2
Решим относительно .
Этап 6.5.2.1
Используем формулу для нахождения корней квадратного уравнения.
Этап 6.5.2.2
Подставим значения , и в формулу для корней квадратного уравнения и решим относительно .
Этап 6.5.2.3
Упростим.
Этап 6.5.2.3.1
Упростим числитель.
Этап 6.5.2.3.1.1
Возведем в степень .
Этап 6.5.2.3.1.2
Умножим .
Этап 6.5.2.3.1.2.1
Умножим на .
Этап 6.5.2.3.1.2.2
Умножим на .
Этап 6.5.2.3.1.3
Добавим и .
Этап 6.5.2.3.2
Умножим на .
Этап 6.5.2.4
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Этап 6.5.2.4.1
Упростим числитель.
Этап 6.5.2.4.1.1
Возведем в степень .
Этап 6.5.2.4.1.2
Умножим .
Этап 6.5.2.4.1.2.1
Умножим на .
Этап 6.5.2.4.1.2.2
Умножим на .
Этап 6.5.2.4.1.3
Добавим и .
Этап 6.5.2.4.2
Умножим на .
Этап 6.5.2.4.3
Заменим на .
Этап 6.5.2.5
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Этап 6.5.2.5.1
Упростим числитель.
Этап 6.5.2.5.1.1
Возведем в степень .
Этап 6.5.2.5.1.2
Умножим .
Этап 6.5.2.5.1.2.1
Умножим на .
Этап 6.5.2.5.1.2.2
Умножим на .
Этап 6.5.2.5.1.3
Добавим и .
Этап 6.5.2.5.2
Умножим на .
Этап 6.5.2.5.3
Заменим на .
Этап 6.5.2.6
Окончательный ответ является комбинацией обоих решений.
Этап 6.6
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 7
Этап 7.1
Область определения выражения ― все действительные числа, за исключением случаев, когда выражение не определено. В данном случае не существует вещественного числа, при котором выражение не определено.
Этап 8
Критические точки, которые необходимо вычислить.
Этап 9
Найдем вторую производную в . Если вторая производная положительна, то это локальный минимум. Если она отрицательна, то это локальный максимум.
Этап 10
Этап 10.1
Упростим каждый член.
Этап 10.1.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 10.1.2
Умножим на .
Этап 10.1.3
Умножим на .
Этап 10.2
Упростим путем сложения и вычитания.
Этап 10.2.1
Добавим и .
Этап 10.2.2
Вычтем из .
Этап 11
— локальный максимум, так как вторая производная отрицательная. Это называется тестом второй производной.
— локальный максимум
Этап 12
Этап 12.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 12.2
Упростим результат.
Этап 12.2.1
Упростим каждый член.
Этап 12.2.1.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 12.2.1.2
Умножим на .
Этап 12.2.1.3
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 12.2.1.4
Умножим на .
Этап 12.2.1.5
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 12.2.1.6
Умножим на .
Этап 12.2.2
Упростим путем добавления чисел.
Этап 12.2.2.1
Добавим и .
Этап 12.2.2.2
Добавим и .
Этап 12.2.2.3
Добавим и .
Этап 12.2.3
Окончательный ответ: .
Этап 13
Найдем вторую производную в . Если вторая производная положительна, то это локальный минимум. Если она отрицательна, то это локальный максимум.
Этап 14
Этап 14.1
Упростим каждый член.
Этап 14.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 14.1.2
Возведем в степень .
Этап 14.1.3
Сократим общий множитель .
Этап 14.1.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.1.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 14.1.3.3
Сократим общий множитель.
Этап 14.1.3.4
Перепишем это выражение.
Этап 14.1.4
Объединим и .
Этап 14.1.5
Перепишем в виде .
Этап 14.1.6
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 14.1.6.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 14.1.6.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 14.1.6.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 14.1.7
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 14.1.7.1
Упростим каждый член.
Этап 14.1.7.1.1
Умножим на .
Этап 14.1.7.1.2
Перенесем влево от .
Этап 14.1.7.1.3
Объединим, используя правило умножения для радикалов.
Этап 14.1.7.1.4
Умножим на .
Этап 14.1.7.1.5
Перепишем в виде .
Этап 14.1.7.1.6
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 14.1.7.2
Добавим и .
Этап 14.1.7.3
Добавим и .
Этап 14.1.8
Сократим общий множитель и .
Этап 14.1.8.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.1.8.2
Сократим общие множители.
Этап 14.1.8.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.1.8.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 14.1.8.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 14.1.9
Сократим общий множитель .
Этап 14.1.9.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.1.9.2
Вынесем множитель из .
Этап 14.1.9.3
Сократим общий множитель.
Этап 14.1.9.4
Перепишем это выражение.
Этап 14.1.10
Объединим и .
Этап 14.1.11
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 14.2
Найдем общий знаменатель.
Этап 14.2.1
Умножим на .
Этап 14.2.2
Умножим на .
Этап 14.2.3
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 14.2.4
Умножим на .
Этап 14.2.5
Умножим на .
Этап 14.2.6
Изменим порядок множителей в .
Этап 14.2.7
Умножим на .
Этап 14.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 14.4
Упростим каждый член.
Этап 14.4.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 14.4.2
Умножим на .
Этап 14.4.3
Умножим на .
Этап 14.4.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 14.4.5
Умножим на .
Этап 14.4.6
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 14.4.7
Умножим на .
Этап 14.4.8
Умножим на .
Этап 14.4.9
Умножим на .
Этап 14.5
Упростим путем добавления членов.
Этап 14.5.1
Вычтем из .
Этап 14.5.2
Вычтем из .
Этап 14.5.3
Вычтем из .
Этап 15
— локальный минимум, так как вторая производная положительная. Это называется тестом второй производной.
— локальный минимум
Этап 16
Этап 16.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 16.2
Упростим результат.
Этап 16.2.1
Упростим каждый член.
Этап 16.2.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 16.2.1.2
Возведем в степень .
Этап 16.2.1.3
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 16.2.1.4
Упростим каждый член.
Этап 16.2.1.4.1
Возведем в степень .
Этап 16.2.1.4.2
Возведем в степень .
Этап 16.2.1.4.3
Умножим на .
Этап 16.2.1.4.4
Возведем в степень .
Этап 16.2.1.4.5
Умножим на .
Этап 16.2.1.4.6
Перепишем в виде .
Этап 16.2.1.4.6.1
С помощью запишем в виде .
Этап 16.2.1.4.6.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 16.2.1.4.6.3
Объединим и .
Этап 16.2.1.4.6.4
Сократим общий множитель .
Этап 16.2.1.4.6.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 16.2.1.4.6.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 16.2.1.4.6.5
Найдем экспоненту.
Этап 16.2.1.4.7
Умножим на .
Этап 16.2.1.4.8
Умножим на .
Этап 16.2.1.4.9
Перепишем в виде .
Этап 16.2.1.4.10
Возведем в степень .
Этап 16.2.1.4.11
Перепишем в виде .
Этап 16.2.1.4.11.1
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.1.4.11.2
Перепишем в виде .
Этап 16.2.1.4.12
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 16.2.1.4.13
Умножим на .
Этап 16.2.1.4.14
Перепишем в виде .
Этап 16.2.1.4.14.1
С помощью запишем в виде .
Этап 16.2.1.4.14.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 16.2.1.4.14.3
Объединим и .
Этап 16.2.1.4.14.4
Сократим общий множитель и .
Этап 16.2.1.4.14.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.1.4.14.4.2
Сократим общие множители.
Этап 16.2.1.4.14.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.1.4.14.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 16.2.1.4.14.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 16.2.1.4.14.4.2.4
Разделим на .
Этап 16.2.1.4.15
Возведем в степень .
Этап 16.2.1.5
Добавим и .
Этап 16.2.1.6
Добавим и .
Этап 16.2.1.7
Добавим и .
Этап 16.2.1.8
Сократим общий множитель и .
Этап 16.2.1.8.1
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.1.8.2
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.1.8.3
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.1.8.4
Сократим общие множители.
Этап 16.2.1.8.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.1.8.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 16.2.1.8.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 16.2.1.9
Объединим и .
Этап 16.2.1.10
Применим правило умножения к .
Этап 16.2.1.11
Возведем в степень .
Этап 16.2.1.12
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 16.2.1.13
Упростим каждый член.
Этап 16.2.1.13.1
Возведем в степень .
Этап 16.2.1.13.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 16.2.1.13.2.1
Умножим на .
Этап 16.2.1.13.2.1.1
Возведем в степень .
Этап 16.2.1.13.2.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 16.2.1.13.2.2
Добавим и .
Этап 16.2.1.13.3
Возведем в степень .
Этап 16.2.1.13.4
Умножим на .
Этап 16.2.1.13.5
Перепишем в виде .
Этап 16.2.1.13.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 16.2.1.13.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 16.2.1.13.5.3
Объединим и .
Этап 16.2.1.13.5.4
Сократим общий множитель .
Этап 16.2.1.13.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 16.2.1.13.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 16.2.1.13.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 16.2.1.13.6
Умножим на .
Этап 16.2.1.13.7
Перепишем в виде .
Этап 16.2.1.13.8
Возведем в степень .
Этап 16.2.1.13.9
Перепишем в виде .
Этап 16.2.1.13.9.1
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.1.13.9.2
Перепишем в виде .
Этап 16.2.1.13.10
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 16.2.1.14
Добавим и .
Этап 16.2.1.15
Добавим и .
Этап 16.2.1.16
Сократим общий множитель и .
Этап 16.2.1.16.1
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.1.16.2
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.1.16.3
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.1.16.4
Сократим общие множители.
Этап 16.2.1.16.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.1.16.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 16.2.1.16.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 16.2.1.17
Объединим и .
Этап 16.2.1.18
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 16.2.1.19
Применим правило умножения к .
Этап 16.2.1.20
Возведем в степень .
Этап 16.2.1.21
Сократим общий множитель .
Этап 16.2.1.21.1
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.1.21.2
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.1.21.3
Сократим общий множитель.
Этап 16.2.1.21.4
Перепишем это выражение.
Этап 16.2.1.22
Объединим и .
Этап 16.2.1.23
Перепишем в виде .
Этап 16.2.1.24
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 16.2.1.24.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 16.2.1.24.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 16.2.1.24.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 16.2.1.25
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 16.2.1.25.1
Упростим каждый член.
Этап 16.2.1.25.1.1
Умножим на .
Этап 16.2.1.25.1.2
Перенесем влево от .
Этап 16.2.1.25.1.3
Объединим, используя правило умножения для радикалов.
Этап 16.2.1.25.1.4
Умножим на .
Этап 16.2.1.25.1.5
Перепишем в виде .
Этап 16.2.1.25.1.6
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 16.2.1.25.2
Добавим и .
Этап 16.2.1.25.3
Добавим и .
Этап 16.2.1.26
Сократим общий множитель и .
Этап 16.2.1.26.1
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.1.26.2
Сократим общие множители.
Этап 16.2.1.26.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.1.26.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 16.2.1.26.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 16.2.1.27
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 16.2.2
Найдем общий знаменатель.
Этап 16.2.2.1
Умножим на .
Этап 16.2.2.2
Умножим на .
Этап 16.2.2.3
Умножим на .
Этап 16.2.2.4
Умножим на .
Этап 16.2.2.5
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 16.2.2.6
Умножим на .
Этап 16.2.2.7
Умножим на .
Этап 16.2.2.8
Изменим порядок множителей в .
Этап 16.2.2.9
Умножим на .
Этап 16.2.2.10
Умножим на .
Этап 16.2.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 16.2.4
Упростим каждый член.
Этап 16.2.4.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 16.2.4.2
Умножим на .
Этап 16.2.4.3
Умножим на .
Этап 16.2.4.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 16.2.4.5
Умножим на .
Этап 16.2.4.6
Умножим на .
Этап 16.2.4.7
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 16.2.4.8
Умножим на .
Этап 16.2.4.9
Умножим на .
Этап 16.2.4.10
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 16.2.4.11
Умножим на .
Этап 16.2.4.12
Умножим на .
Этап 16.2.4.13
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 16.2.4.14
Умножим на .
Этап 16.2.4.15
Умножим на .
Этап 16.2.4.16
Умножим на .
Этап 16.2.5
Упростим члены.
Этап 16.2.5.1
Вычтем из .
Этап 16.2.5.2
Упростим путем сложения и вычитания.
Этап 16.2.5.2.1
Вычтем из .
Этап 16.2.5.2.2
Добавим и .
Этап 16.2.5.3
Вычтем из .
Этап 16.2.5.4
Вычтем из .
Этап 16.2.5.5
Перепишем в виде .
Этап 16.2.5.6
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.5.7
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.5.8
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 16.2.6
Окончательный ответ: .
Этап 17
Найдем вторую производную в . Если вторая производная положительна, то это локальный минимум. Если она отрицательна, то это локальный максимум.
Этап 18
Этап 18.1
Упростим каждый член.
Этап 18.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 18.1.2
Возведем в степень .
Этап 18.1.3
Сократим общий множитель .
Этап 18.1.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.1.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 18.1.3.3
Сократим общий множитель.
Этап 18.1.3.4
Перепишем это выражение.
Этап 18.1.4
Объединим и .
Этап 18.1.5
Перепишем в виде .
Этап 18.1.6
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 18.1.6.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 18.1.6.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 18.1.6.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 18.1.7
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 18.1.7.1
Упростим каждый член.
Этап 18.1.7.1.1
Умножим на .
Этап 18.1.7.1.2
Умножим на .
Этап 18.1.7.1.3
Умножим на .
Этап 18.1.7.1.4
Умножим .
Этап 18.1.7.1.4.1
Умножим на .
Этап 18.1.7.1.4.2
Умножим на .
Этап 18.1.7.1.4.3
Возведем в степень .
Этап 18.1.7.1.4.4
Возведем в степень .
Этап 18.1.7.1.4.5
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 18.1.7.1.4.6
Добавим и .
Этап 18.1.7.1.5
Перепишем в виде .
Этап 18.1.7.1.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 18.1.7.1.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 18.1.7.1.5.3
Объединим и .
Этап 18.1.7.1.5.4
Сократим общий множитель .
Этап 18.1.7.1.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 18.1.7.1.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 18.1.7.1.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 18.1.7.2
Добавим и .
Этап 18.1.7.3
Вычтем из .
Этап 18.1.8
Сократим общий множитель и .
Этап 18.1.8.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.1.8.2
Сократим общие множители.
Этап 18.1.8.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.1.8.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 18.1.8.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 18.1.9
Сократим общий множитель .
Этап 18.1.9.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.1.9.2
Вынесем множитель из .
Этап 18.1.9.3
Сократим общий множитель.
Этап 18.1.9.4
Перепишем это выражение.
Этап 18.1.10
Объединим и .
Этап 18.1.11
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 18.2
Найдем общий знаменатель.
Этап 18.2.1
Умножим на .
Этап 18.2.2
Умножим на .
Этап 18.2.3
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 18.2.4
Умножим на .
Этап 18.2.5
Умножим на .
Этап 18.2.6
Изменим порядок множителей в .
Этап 18.2.7
Умножим на .
Этап 18.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 18.4
Упростим каждый член.
Этап 18.4.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 18.4.2
Умножим на .
Этап 18.4.3
Умножим на .
Этап 18.4.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 18.4.5
Умножим на .
Этап 18.4.6
Умножим на .
Этап 18.4.7
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 18.4.8
Умножим на .
Этап 18.4.9
Умножим на .
Этап 18.4.10
Умножим на .
Этап 18.5
Упростим путем добавления членов.
Этап 18.5.1
Вычтем из .
Этап 18.5.2
Вычтем из .
Этап 18.5.3
Добавим и .
Этап 19
— локальный минимум, так как вторая производная положительная. Это называется тестом второй производной.
— локальный минимум
Этап 20
Этап 20.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 20.2
Упростим результат.
Этап 20.2.1
Упростим каждый член.
Этап 20.2.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 20.2.1.2
Возведем в степень .
Этап 20.2.1.3
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 20.2.1.4
Упростим каждый член.
Этап 20.2.1.4.1
Возведем в степень .
Этап 20.2.1.4.2
Возведем в степень .
Этап 20.2.1.4.3
Умножим на .
Этап 20.2.1.4.4
Умножим на .
Этап 20.2.1.4.5
Возведем в степень .
Этап 20.2.1.4.6
Умножим на .
Этап 20.2.1.4.7
Применим правило умножения к .
Этап 20.2.1.4.8
Возведем в степень .
Этап 20.2.1.4.9
Умножим на .
Этап 20.2.1.4.10
Перепишем в виде .
Этап 20.2.1.4.10.1
С помощью запишем в виде .
Этап 20.2.1.4.10.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 20.2.1.4.10.3
Объединим и .
Этап 20.2.1.4.10.4
Сократим общий множитель .
Этап 20.2.1.4.10.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 20.2.1.4.10.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 20.2.1.4.10.5
Найдем экспоненту.
Этап 20.2.1.4.11
Умножим на .
Этап 20.2.1.4.12
Умножим на .
Этап 20.2.1.4.13
Применим правило умножения к .
Этап 20.2.1.4.14
Возведем в степень .
Этап 20.2.1.4.15
Перепишем в виде .
Этап 20.2.1.4.16
Возведем в степень .
Этап 20.2.1.4.17
Перепишем в виде .
Этап 20.2.1.4.17.1
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.1.4.17.2
Перепишем в виде .
Этап 20.2.1.4.18
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 20.2.1.4.19
Умножим на .
Этап 20.2.1.4.20
Умножим на .
Этап 20.2.1.4.21
Применим правило умножения к .
Этап 20.2.1.4.22
Возведем в степень .
Этап 20.2.1.4.23
Умножим на .
Этап 20.2.1.4.24
Перепишем в виде .
Этап 20.2.1.4.24.1
С помощью запишем в виде .
Этап 20.2.1.4.24.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 20.2.1.4.24.3
Объединим и .
Этап 20.2.1.4.24.4
Сократим общий множитель и .
Этап 20.2.1.4.24.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.1.4.24.4.2
Сократим общие множители.
Этап 20.2.1.4.24.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.1.4.24.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 20.2.1.4.24.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 20.2.1.4.24.4.2.4
Разделим на .
Этап 20.2.1.4.25
Возведем в степень .
Этап 20.2.1.5
Добавим и .
Этап 20.2.1.6
Добавим и .
Этап 20.2.1.7
Вычтем из .
Этап 20.2.1.8
Сократим общий множитель и .
Этап 20.2.1.8.1
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.1.8.2
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.1.8.3
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.1.8.4
Сократим общие множители.
Этап 20.2.1.8.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.1.8.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 20.2.1.8.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 20.2.1.9
Объединим и .
Этап 20.2.1.10
Применим правило умножения к .
Этап 20.2.1.11
Возведем в степень .
Этап 20.2.1.12
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 20.2.1.13
Упростим каждый член.
Этап 20.2.1.13.1
Возведем в степень .
Этап 20.2.1.13.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 20.2.1.13.2.1
Умножим на .
Этап 20.2.1.13.2.1.1
Возведем в степень .
Этап 20.2.1.13.2.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 20.2.1.13.2.2
Добавим и .
Этап 20.2.1.13.3
Возведем в степень .
Этап 20.2.1.13.4
Умножим на .
Этап 20.2.1.13.5
Умножим на .
Этап 20.2.1.13.6
Применим правило умножения к .
Этап 20.2.1.13.7
Возведем в степень .
Этап 20.2.1.13.8
Умножим на .
Этап 20.2.1.13.9
Перепишем в виде .
Этап 20.2.1.13.9.1
С помощью запишем в виде .
Этап 20.2.1.13.9.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 20.2.1.13.9.3
Объединим и .
Этап 20.2.1.13.9.4
Сократим общий множитель .
Этап 20.2.1.13.9.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 20.2.1.13.9.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 20.2.1.13.9.5
Найдем экспоненту.
Этап 20.2.1.13.10
Умножим на .
Этап 20.2.1.13.11
Применим правило умножения к .
Этап 20.2.1.13.12
Возведем в степень .
Этап 20.2.1.13.13
Перепишем в виде .
Этап 20.2.1.13.14
Возведем в степень .
Этап 20.2.1.13.15
Перепишем в виде .
Этап 20.2.1.13.15.1
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.1.13.15.2
Перепишем в виде .
Этап 20.2.1.13.16
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 20.2.1.13.17
Умножим на .
Этап 20.2.1.14
Добавим и .
Этап 20.2.1.15
Вычтем из .
Этап 20.2.1.16
Сократим общий множитель и .
Этап 20.2.1.16.1
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.1.16.2
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.1.16.3
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.1.16.4
Сократим общие множители.
Этап 20.2.1.16.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.1.16.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 20.2.1.16.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 20.2.1.17
Объединим и .
Этап 20.2.1.18
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 20.2.1.19
Применим правило умножения к .
Этап 20.2.1.20
Возведем в степень .
Этап 20.2.1.21
Сократим общий множитель .
Этап 20.2.1.21.1
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.1.21.2
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.1.21.3
Сократим общий множитель.
Этап 20.2.1.21.4
Перепишем это выражение.
Этап 20.2.1.22
Объединим и .
Этап 20.2.1.23
Перепишем в виде .
Этап 20.2.1.24
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 20.2.1.24.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 20.2.1.24.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 20.2.1.24.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 20.2.1.25
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 20.2.1.25.1
Упростим каждый член.
Этап 20.2.1.25.1.1
Умножим на .
Этап 20.2.1.25.1.2
Умножим на .
Этап 20.2.1.25.1.3
Умножим на .
Этап 20.2.1.25.1.4
Умножим .
Этап 20.2.1.25.1.4.1
Умножим на .
Этап 20.2.1.25.1.4.2
Умножим на .
Этап 20.2.1.25.1.4.3
Возведем в степень .
Этап 20.2.1.25.1.4.4
Возведем в степень .
Этап 20.2.1.25.1.4.5
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 20.2.1.25.1.4.6
Добавим и .
Этап 20.2.1.25.1.5
Перепишем в виде .
Этап 20.2.1.25.1.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 20.2.1.25.1.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 20.2.1.25.1.5.3
Объединим и .
Этап 20.2.1.25.1.5.4
Сократим общий множитель .
Этап 20.2.1.25.1.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 20.2.1.25.1.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 20.2.1.25.1.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 20.2.1.25.2
Добавим и .
Этап 20.2.1.25.3
Вычтем из .
Этап 20.2.1.26
Сократим общий множитель и .
Этап 20.2.1.26.1
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.1.26.2
Сократим общие множители.
Этап 20.2.1.26.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.1.26.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 20.2.1.26.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 20.2.1.27
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 20.2.2
Найдем общий знаменатель.
Этап 20.2.2.1
Умножим на .
Этап 20.2.2.2
Умножим на .
Этап 20.2.2.3
Умножим на .
Этап 20.2.2.4
Умножим на .
Этап 20.2.2.5
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 20.2.2.6
Умножим на .
Этап 20.2.2.7
Умножим на .
Этап 20.2.2.8
Изменим порядок множителей в .
Этап 20.2.2.9
Умножим на .
Этап 20.2.2.10
Умножим на .
Этап 20.2.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 20.2.4
Упростим каждый член.
Этап 20.2.4.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 20.2.4.2
Умножим на .
Этап 20.2.4.3
Умножим на .
Этап 20.2.4.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 20.2.4.5
Умножим на .
Этап 20.2.4.6
Умножим на .
Этап 20.2.4.7
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 20.2.4.8
Умножим на .
Этап 20.2.4.9
Умножим на .
Этап 20.2.4.10
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 20.2.4.11
Умножим на .
Этап 20.2.4.12
Умножим на .
Этап 20.2.4.13
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 20.2.4.14
Умножим на .
Этап 20.2.4.15
Умножим на .
Этап 20.2.4.16
Умножим на .
Этап 20.2.5
Упростим члены.
Этап 20.2.5.1
Вычтем из .
Этап 20.2.5.2
Упростим путем сложения и вычитания.
Этап 20.2.5.2.1
Вычтем из .
Этап 20.2.5.2.2
Добавим и .
Этап 20.2.5.3
Добавим и .
Этап 20.2.5.4
Добавим и .
Этап 20.2.5.5
Перепишем в виде .
Этап 20.2.5.6
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.5.7
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.5.8
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 20.2.6
Окончательный ответ: .
Этап 21
Это локальные экстремумы .
— локальный максимум
— локальный минимум
— локальный минимум
Этап 22