Математический анализ Примеры

Найти локальный максимум и минимум y=9/5x^5-47/3x^3+10x
Этап 1
Запишем в виде функции.
Этап 2
Найдем первую производную функции.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.2
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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
Объединим и .
Этап 2.2.4
Умножим на .
Этап 2.2.5
Объединим и .
Этап 2.2.6
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.6.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.2.6.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.6.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.2.6.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 2.2.6.2.4
Разделим на .
Этап 2.3
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 2.3.4
Объединим и .
Этап 2.3.5
Умножим на .
Этап 2.3.6
Объединим и .
Этап 2.3.7
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.7.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.3.7.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.7.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.3.7.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.3.7.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 2.3.7.2.4
Разделим на .
Этап 2.4
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 3
Найдем вторую производную функции.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.2
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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
Продифференцируем, используя правило константы.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.4.1
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.4.2
Добавим и .
Этап 4
Чтобы найти локальные максимумы и минимумы функции, приравняем производную к и решим полученное уравнение.
Этап 5
Найдем первую производную.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1
Найдем первую производную.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 5.1.2
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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
Объединим и .
Этап 5.1.2.4
Умножим на .
Этап 5.1.2.5
Объединим и .
Этап 5.1.2.6
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1.2.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.1.2.6.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1.2.6.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.1.2.6.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.1.2.6.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.1.2.6.2.4
Разделим на .
Этап 5.1.3
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 5.1.3.4
Объединим и .
Этап 5.1.3.5
Умножим на .
Этап 5.1.3.6
Объединим и .
Этап 5.1.3.7
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1.3.7.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.1.3.7.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1.3.7.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.1.3.7.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.1.3.7.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.1.3.7.2.4
Разделим на .
Этап 5.1.4
Найдем значение .
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 5.2
Первая производная по равна .
Этап 6
Приравняем первую производную к , затем найдем решение уравнения .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.1
Пусть первая производная равна .
Этап 6.2
Подставим в уравнение. Это упростит использование формулы для корней квадратного уравнения.
Этап 6.3
Разложим на множители методом группировки
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.3.1
Для многочлена вида представим средний член в виде суммы двух членов, произведение которых равно , а сумма — .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.3.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.3.1.2
Запишем как плюс
Этап 6.3.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.3.2
Вынесем наибольший общий делитель из каждой группы.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.3.2.1
Сгруппируем первые два члена и последние два члена.
Этап 6.3.2.2
Вынесем наибольший общий делитель (НОД) из каждой группы.
Этап 6.3.3
Разложим многочлен, вынеся наибольший общий делитель .
Этап 6.4
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 6.5
Приравняем к , затем решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.5.1
Приравняем к .
Этап 6.5.2
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.5.2.1
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 6.5.2.2
Разделим каждый член на и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.5.2.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 6.5.2.2.2
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.5.2.2.2.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.5.2.2.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.5.2.2.2.1.2
Разделим на .
Этап 6.6
Приравняем к , затем решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.6.1
Приравняем к .
Этап 6.6.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 6.7
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 6.8
Подставим вещественное значение обратно в решенное уравнение.
Этап 6.9
Решим первое уравнение относительно .
Этап 6.10
Решим уравнение относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.10.1
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
Этап 6.10.2
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.10.2.1
Перепишем в виде .
Этап 6.10.2.2
Упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.10.2.2.1
Перепишем в виде .
Этап 6.10.2.2.2
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 6.10.3
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.10.3.1
Сначала с помощью положительного значения найдем первое решение.
Этап 6.10.3.2
Затем, используя отрицательное значение , найдем второе решение.
Этап 6.10.3.3
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 6.11
Решим второе уравнение относительно .
Этап 6.12
Решим уравнение относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.12.1
Избавимся от скобок.
Этап 6.12.2
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
Этап 6.12.3
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.12.3.1
Сначала с помощью положительного значения найдем первое решение.
Этап 6.12.3.2
Затем, используя отрицательное значение , найдем второе решение.
Этап 6.12.3.3
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 6.13
Решением является .
Этап 7
Найдем значения, при которых производная не определена.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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
Найдем вторую производную.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 10.1.2
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.2.1
Перепишем в виде .
Этап 10.1.2.2
Возведем в степень .
Этап 10.1.2.3
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.2.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 10.1.2.3.2
Перепишем в виде .
Этап 10.1.2.4
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 10.1.3
Возведем в степень .
Этап 10.1.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 10.1.4.2
Вынесем множитель из .
Этап 10.1.4.3
Сократим общий множитель.
Этап 10.1.4.4
Перепишем это выражение.
Этап 10.1.5
Объединим и .
Этап 10.1.6
Умножим на .
Этап 10.1.7
Объединим и .
Этап 10.1.8
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 10.2
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.2.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 10.2.2
Вычтем из .
Этап 10.2.3
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 11
 — локальный максимум, так как вторая производная отрицательная. Это называется тестом второй производной.
 — локальный максимум
Этап 12
Найдем значение y, если .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 12.2
Упростим результат.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.2.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.2.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 12.2.1.2
Объединим.
Этап 12.2.1.3
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.2.1.3.1
Перепишем в виде .
Этап 12.2.1.3.2
Возведем в степень .
Этап 12.2.1.3.3
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.2.1.3.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 12.2.1.3.3.2
Перепишем в виде .
Этап 12.2.1.3.4
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 12.2.1.3.5
Умножим на .
Этап 12.2.1.4
Возведем в степень .
Этап 12.2.1.5
Умножим на .
Этап 12.2.1.6
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.2.1.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 12.2.1.6.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.2.1.6.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 12.2.1.6.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 12.2.1.6.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 12.2.1.7
Применим правило умножения к .
Этап 12.2.1.8
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.2.1.8.1
Перепишем в виде .
Этап 12.2.1.8.2
Возведем в степень .
Этап 12.2.1.8.3
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.2.1.8.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 12.2.1.8.3.2
Перепишем в виде .
Этап 12.2.1.8.4
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 12.2.1.9
Возведем в степень .
Этап 12.2.1.10
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.2.1.10.1
Умножим на .
Этап 12.2.1.10.2
Умножим на .
Этап 12.2.1.10.3
Умножим на .
Этап 12.2.1.11
Объединим и .
Этап 12.2.2
Найдем общий знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.2.2.1
Умножим на .
Этап 12.2.2.2
Умножим на .
Этап 12.2.2.3
Умножим на .
Этап 12.2.2.4
Умножим на .
Этап 12.2.2.5
Умножим на .
Этап 12.2.2.6
Умножим на .
Этап 12.2.2.7
Изменим порядок множителей в .
Этап 12.2.2.8
Умножим на .
Этап 12.2.2.9
Изменим порядок множителей в .
Этап 12.2.2.10
Умножим на .
Этап 12.2.2.11
Умножим на .
Этап 12.2.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 12.2.4
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.2.4.1
Умножим на .
Этап 12.2.4.2
Умножим на .
Этап 12.2.4.3
Умножим на .
Этап 12.2.5
Упростим путем добавления членов.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.2.5.1
Вычтем из .
Этап 12.2.5.2
Добавим и .
Этап 12.2.6
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
Найдем вторую производную.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 14.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 14.1.1
Применим правило степени для распределения показателей.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 14.1.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 14.1.1.2
Применим правило умножения к .
Этап 14.1.2
Возведем в степень .
Этап 14.1.3
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 14.1.3.1
Перепишем в виде .
Этап 14.1.3.2
Возведем в степень .
Этап 14.1.3.3
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 14.1.3.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.1.3.3.2
Перепишем в виде .
Этап 14.1.3.4
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 14.1.4
Возведем в степень .
Этап 14.1.5
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 14.1.5.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 14.1.5.2
Вынесем множитель из .
Этап 14.1.5.3
Вынесем множитель из .
Этап 14.1.5.4
Сократим общий множитель.
Этап 14.1.5.5
Перепишем это выражение.
Этап 14.1.6
Объединим и .
Этап 14.1.7
Умножим на .
Этап 14.1.8
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 14.1.9
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 14.1.9.1
Умножим на .
Этап 14.1.9.2
Объединим и .
Этап 14.2
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 14.2.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 14.2.2
Добавим и .
Этап 15
 — локальный минимум, так как вторая производная положительная. Это называется тестом второй производной.
 — локальный минимум
Этап 16
Найдем значение y, если .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 16.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 16.2
Упростим результат.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 16.2.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 16.2.1.1
Применим правило степени для распределения показателей.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 16.2.1.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 16.2.1.1.2
Применим правило умножения к .
Этап 16.2.1.2
Возведем в степень .
Этап 16.2.1.3
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 16.2.1.3.1
Перепишем в виде .
Этап 16.2.1.3.2
Возведем в степень .
Этап 16.2.1.3.3
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 16.2.1.3.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.1.3.3.2
Перепишем в виде .
Этап 16.2.1.3.4
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 16.2.1.4
Возведем в степень .
Этап 16.2.1.5
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 16.2.1.5.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 16.2.1.5.2
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.1.5.3
Сократим общий множитель.
Этап 16.2.1.5.4
Перепишем это выражение.
Этап 16.2.1.6
Умножим на .
Этап 16.2.1.7
Умножим на .
Этап 16.2.1.8
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 16.2.1.9
Применим правило степени для распределения показателей.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 16.2.1.9.1
Применим правило умножения к .
Этап 16.2.1.9.2
Применим правило умножения к .
Этап 16.2.1.10
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 16.2.1.10.1
Перенесем .
Этап 16.2.1.10.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 16.2.1.10.2.1
Возведем в степень .
Этап 16.2.1.10.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 16.2.1.10.3
Добавим и .
Этап 16.2.1.11
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 16.2.1.11.1
Перепишем в виде .
Этап 16.2.1.11.2
Возведем в степень .
Этап 16.2.1.11.3
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 16.2.1.11.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 16.2.1.11.3.2
Перепишем в виде .
Этап 16.2.1.11.4
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 16.2.1.12
Возведем в степень .
Этап 16.2.1.13
Возведем в степень .
Этап 16.2.1.14
Умножим на .
Этап 16.2.1.15
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 16.2.1.15.1
Умножим на .
Этап 16.2.1.15.2
Умножим на .
Этап 16.2.1.15.3
Умножим на .
Этап 16.2.1.16
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 16.2.1.16.1
Умножим на .
Этап 16.2.1.16.2
Объединим и .
Этап 16.2.1.17
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 16.2.2
Найдем общий знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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
Умножим на .
Этап 16.2.2.6
Умножим на .
Этап 16.2.2.7
Изменим порядок множителей в .
Этап 16.2.2.8
Умножим на .
Этап 16.2.2.9
Изменим порядок множителей в .
Этап 16.2.2.10
Умножим на .
Этап 16.2.2.11
Умножим на .
Этап 16.2.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 16.2.4
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 16.2.4.1
Умножим на .
Этап 16.2.4.2
Умножим на .
Этап 16.2.4.3
Умножим на .
Этап 16.2.5
Упростим путем добавления членов.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 16.2.5.1
Добавим и .
Этап 16.2.5.2
Вычтем из .
Этап 16.2.5.3
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
Найдем вторую производную.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 18.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 18.1.1
Перепишем в виде .
Этап 18.1.2
Возведем в степень .
Этап 18.1.3
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 18.1.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 18.1.3.2
Перепишем в виде .
Этап 18.1.4
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 18.1.5
Умножим на .
Этап 18.2
Вычтем из .
Этап 19
 — локальный минимум, так как вторая производная положительная. Это называется тестом второй производной.
 — локальный минимум
Этап 20
Найдем значение y, если .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 20.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 20.2
Упростим результат.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 20.2.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 20.2.1.1
Перепишем в виде .
Этап 20.2.1.2
Возведем в степень .
Этап 20.2.1.3
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 20.2.1.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.1.3.2
Перепишем в виде .
Этап 20.2.1.4
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 20.2.1.5
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 20.2.1.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.1.5.2
Сократим общий множитель.
Этап 20.2.1.5.3
Перепишем это выражение.
Этап 20.2.1.6
Умножим на .
Этап 20.2.1.7
Перепишем в виде .
Этап 20.2.1.8
Возведем в степень .
Этап 20.2.1.9
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 20.2.1.9.1
Вынесем множитель из .
Этап 20.2.1.9.2
Перепишем в виде .
Этап 20.2.1.10
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 20.2.1.11
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 20.2.1.11.1
Умножим на .
Этап 20.2.1.11.2
Объединим и .
Этап 20.2.1.11.3
Умножим на .
Этап 20.2.1.11.4
Объединим и .
Этап 20.2.1.12
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 20.2.2
Найдем общий знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 20.2.2.1
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 20.2.2.2
Умножим на .
Этап 20.2.2.3
Умножим на .
Этап 20.2.2.4
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 20.2.2.5
Умножим на .
Этап 20.2.2.6
Умножим на .
Этап 20.2.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 20.2.4
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 20.2.4.1
Умножим на .
Этап 20.2.4.2
Умножим на .
Этап 20.2.5
Упростим путем добавления членов.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 20.2.5.1
Вычтем из .
Этап 20.2.5.2
Добавим и .
Этап 20.2.5.3
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 20.2.6
Окончательный ответ: .
Этап 21
Найдем вторую производную в . Если вторая производная положительна, то это локальный минимум. Если она отрицательна, то это локальный максимум.
Этап 22
Найдем вторую производную.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 22.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 22.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 22.1.2
Возведем в степень .
Этап 22.1.3
Перепишем в виде .
Этап 22.1.4
Возведем в степень .
Этап 22.1.5
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 22.1.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 22.1.5.2
Перепишем в виде .
Этап 22.1.6
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 22.1.7
Умножим на .
Этап 22.1.8
Умножим на .
Этап 22.1.9
Умножим на .
Этап 22.2
Добавим и .
Этап 23
 — локальный максимум, так как вторая производная отрицательная. Это называется тестом второй производной.
 — локальный максимум
Этап 24
Найдем значение y, если .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 24.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 24.2
Упростим результат.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 24.2.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 24.2.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 24.2.1.2
Возведем в степень .
Этап 24.2.1.3
Перепишем в виде .
Этап 24.2.1.4
Возведем в степень .
Этап 24.2.1.5
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 24.2.1.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 24.2.1.5.2
Перепишем в виде .
Этап 24.2.1.6
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 24.2.1.7
Умножим на .
Этап 24.2.1.8
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 24.2.1.8.1
Вынесем множитель из .
Этап 24.2.1.8.2
Сократим общий множитель.
Этап 24.2.1.8.3
Перепишем это выражение.
Этап 24.2.1.9
Умножим на .
Этап 24.2.1.10
Применим правило умножения к .
Этап 24.2.1.11
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 24.2.1.11.1
Перенесем .
Этап 24.2.1.11.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 24.2.1.11.2.1
Возведем в степень .
Этап 24.2.1.11.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 24.2.1.11.3
Добавим и .
Этап 24.2.1.12
Возведем в степень .
Этап 24.2.1.13
Умножим на .
Этап 24.2.1.14
Перепишем в виде .
Этап 24.2.1.15
Возведем в степень .
Этап 24.2.1.16
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 24.2.1.16.1
Вынесем множитель из .
Этап 24.2.1.16.2
Перепишем в виде .
Этап 24.2.1.17
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 24.2.1.18
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 24.2.1.18.1
Объединим и .
Этап 24.2.1.18.2
Умножим на .
Этап 24.2.1.18.3
Объединим и .
Этап 24.2.1.19
Умножим на .
Этап 24.2.2
Найдем общий знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 24.2.2.1
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 24.2.2.2
Умножим на .
Этап 24.2.2.3
Умножим на .
Этап 24.2.2.4
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 24.2.2.5
Умножим на .
Этап 24.2.2.6
Умножим на .
Этап 24.2.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 24.2.4
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 24.2.4.1
Умножим на .
Этап 24.2.4.2
Умножим на .
Этап 24.2.5
Упростим путем добавления членов.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 24.2.5.1
Добавим и .
Этап 24.2.5.2
Вычтем из .
Этап 24.2.6
Окончательный ответ: .
Этап 25
Это локальные экстремумы .
 — локальный максимум
 — локальный минимум
 — локальный минимум
 — локальный максимум
Этап 26