Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Запишем в виде функции.
Этап 2
Этап 2.1
Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.2
Перемножим экспоненты в .
Этап 2.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.2.2
Умножим на .
Этап 2.3
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.3.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.4
Продифференцируем.
Этап 2.4.1
Перенесем влево от .
Этап 2.4.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.4.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.4.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.4.5
Упростим выражение.
Этап 2.4.5.1
Добавим и .
Этап 2.4.5.2
Умножим на .
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
Умножим на .
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
Упростим.
Этап 2.7.1
Упростим числитель.
Этап 2.7.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.7.1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.7.1.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.7.1.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.7.1.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.7.1.3
Умножим на .
Этап 2.7.1.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.7.1.5
Умножим на .
Этап 2.7.1.6
Вычтем из .
Этап 2.7.1.7
Добавим и .
Этап 2.7.2
Сократим общий множитель и .
Этап 2.7.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.7.2.2
Сократим общие множители.
Этап 2.7.2.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.7.2.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.7.2.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 3
Этап 3.1
Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.2
Перемножим экспоненты в .
Этап 3.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 3.2.2
Умножим на .
Этап 3.3
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.4
Продифференцируем.
Этап 3.4.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.4.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.4.4
Упростим выражение.
Этап 3.4.4.1
Добавим и .
Этап 3.4.4.2
Умножим на .
Этап 3.5
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.5.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.5.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.5.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.6
Продифференцируем.
Этап 3.6.1
Перенесем влево от .
Этап 3.6.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.6.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.6.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.6.5
Упростим выражение.
Этап 3.6.5.1
Добавим и .
Этап 3.6.5.2
Умножим на .
Этап 3.7
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.7.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.7.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.7.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.8
Упростим с помощью разложения.
Этап 3.8.1
Умножим на .
Этап 3.8.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.8.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.8.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.8.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.9
Сократим общие множители.
Этап 3.9.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.9.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.9.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.10
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.11
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.12
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.13
Упростим выражение.
Этап 3.13.1
Добавим и .
Этап 3.13.2
Умножим на .
Этап 3.14
Упростим.
Этап 3.14.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.14.2
Упростим числитель.
Этап 3.14.2.1
Упростим каждый член.
Этап 3.14.2.1.1
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 3.14.2.1.2
Упростим каждый член.
Этап 3.14.2.1.2.1
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.2.2
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.1.2.3
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.2.4
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.1.2.5
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.2.6
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.1.2.7
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.2.8
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.1.2.9
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.2.10
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.1.3
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.4
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 3.14.2.1.5
Упростим каждый член.
Этап 3.14.2.1.5.1
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.5.2
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.1.5.3
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.5.4
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.1.5.5
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.5.6
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.1.5.7
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.5.8
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.1.6
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 3.14.2.1.7
Упростим каждый член.
Этап 3.14.2.1.7.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.14.2.1.7.1.1
Перенесем .
Этап 3.14.2.1.7.1.2
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.7.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.1.7.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.14.2.1.7.1.3
Добавим и .
Этап 3.14.2.1.7.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.14.2.1.7.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.14.2.1.7.3.1
Перенесем .
Этап 3.14.2.1.7.3.2
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.7.3.2.1
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.1.7.3.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.14.2.1.7.3.3
Добавим и .
Этап 3.14.2.1.7.4
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.7.5
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.14.2.1.7.6
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.14.2.1.7.6.1
Перенесем .
Этап 3.14.2.1.7.6.2
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.7.6.2.1
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.1.7.6.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.14.2.1.7.6.3
Добавим и .
Этап 3.14.2.1.7.7
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.7.8
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.14.2.1.7.9
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.14.2.1.7.9.1
Перенесем .
Этап 3.14.2.1.7.9.2
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.7.9.2.1
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.1.7.9.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.14.2.1.7.9.3
Добавим и .
Этап 3.14.2.1.7.10
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.7.11
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.14.2.1.7.12
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.14.2.1.7.12.1
Перенесем .
Этап 3.14.2.1.7.12.2
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.7.13
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.7.14
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.7.15
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.7.16
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.7.17
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.7.18
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.7.19
Умножим на .
Этап 3.14.2.1.8
Добавим и .
Этап 3.14.2.1.9
Вычтем из .
Этап 3.14.2.1.10
Добавим и .
Этап 3.14.2.1.11
Вычтем из .
Этап 3.14.2.1.12
Добавим и .
Этап 3.14.2.2
Объединим противоположные члены в .
Этап 3.14.2.2.1
Добавим и .
Этап 3.14.2.2.2
Добавим и .
Этап 3.14.2.3
Добавим и .
Этап 3.14.2.4
Вычтем из .
Этап 3.14.2.5
Добавим и .
Этап 3.14.2.6
Вычтем из .
Этап 3.14.2.7
Добавим и .
Этап 3.14.2.8
Вычтем из .
Этап 3.14.2.9
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 3.14.2.10
Упростим каждый член.
Этап 3.14.2.10.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.14.2.10.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.14.2.10.2.1
Перенесем .
Этап 3.14.2.10.2.2
Умножим на .
Этап 3.14.2.10.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.10.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.14.2.10.2.3
Добавим и .
Этап 3.14.2.10.3
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.14.2.10.4
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.14.2.10.4.1
Перенесем .
Этап 3.14.2.10.4.2
Умножим на .
Этап 3.14.2.10.4.2.1
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.10.4.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.14.2.10.4.3
Добавим и .
Этап 3.14.2.10.5
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.14.2.10.6
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.14.2.10.6.1
Перенесем .
Этап 3.14.2.10.6.2
Умножим на .
Этап 3.14.2.10.6.2.1
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.10.6.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.14.2.10.6.3
Добавим и .
Этап 3.14.2.10.7
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.14.2.10.8
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.14.2.10.8.1
Перенесем .
Этап 3.14.2.10.8.2
Умножим на .
Этап 3.14.2.10.8.2.1
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.10.8.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.14.2.10.8.3
Добавим и .
Этап 3.14.2.10.9
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.14.2.10.10
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.14.2.10.10.1
Перенесем .
Этап 3.14.2.10.10.2
Умножим на .
Этап 3.14.2.10.10.2.1
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.10.10.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.14.2.10.10.3
Добавим и .
Этап 3.14.2.10.11
Перенесем влево от .
Этап 3.14.2.10.12
Умножим на .
Этап 3.14.2.10.13
Умножим на .
Этап 3.14.2.10.14
Умножим на .
Этап 3.14.2.10.15
Умножим на .
Этап 3.14.2.10.16
Умножим на .
Этап 3.14.2.10.17
Умножим на .
Этап 3.14.2.11
Вычтем из .
Этап 3.14.2.12
Добавим и .
Этап 3.14.2.13
Вычтем из .
Этап 3.14.2.14
Добавим и .
Этап 3.14.2.15
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 3.14.2.16
Упростим каждый член.
Этап 3.14.2.16.1
Умножим на .
Этап 3.14.2.16.2
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.16.3
Умножим на .
Этап 3.14.2.16.4
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.16.5
Умножим на .
Этап 3.14.2.16.6
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.16.7
Умножим на .
Этап 3.14.2.16.8
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.16.9
Умножим на .
Этап 3.14.2.16.10
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.17
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.14.2.18
Упростим.
Этап 3.14.2.18.1
Умножим на .
Этап 3.14.2.18.2
Умножим на .
Этап 3.14.2.18.3
Умножим на .
Этап 3.14.2.18.4
Умножим на .
Этап 3.14.2.18.5
Умножим на .
Этап 3.14.2.18.6
Умножим на .
Этап 3.14.2.19
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 3.14.2.20
Упростим каждый член.
Этап 3.14.2.20.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.14.2.20.1.1
Перенесем .
Этап 3.14.2.20.1.2
Умножим на .
Этап 3.14.2.20.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.20.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.14.2.20.1.3
Добавим и .
Этап 3.14.2.20.2
Умножим на .
Этап 3.14.2.20.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.14.2.20.3.1
Перенесем .
Этап 3.14.2.20.3.2
Умножим на .
Этап 3.14.2.20.3.2.1
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.20.3.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.14.2.20.3.3
Добавим и .
Этап 3.14.2.20.4
Умножим на .
Этап 3.14.2.20.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.14.2.20.5.1
Перенесем .
Этап 3.14.2.20.5.2
Умножим на .
Этап 3.14.2.20.5.2.1
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.20.5.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.14.2.20.5.3
Добавим и .
Этап 3.14.2.20.6
Умножим на .
Этап 3.14.2.20.7
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.14.2.20.7.1
Перенесем .
Этап 3.14.2.20.7.2
Умножим на .
Этап 3.14.2.20.7.2.1
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.20.7.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.14.2.20.7.3
Добавим и .
Этап 3.14.2.20.8
Умножим на .
Этап 3.14.2.20.9
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.14.2.20.9.1
Перенесем .
Этап 3.14.2.20.9.2
Умножим на .
Этап 3.14.2.20.9.2.1
Возведем в степень .
Этап 3.14.2.20.9.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.14.2.20.9.3
Добавим и .
Этап 3.14.2.20.10
Умножим на .
Этап 3.14.2.20.11
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.14.2.20.11.1
Перенесем .
Этап 3.14.2.20.11.2
Умножим на .
Этап 3.14.2.20.12
Умножим на .
Этап 3.14.2.20.13
Умножим на .
Этап 3.14.2.21
Объединим противоположные члены в .
Этап 3.14.2.21.1
Добавим и .
Этап 3.14.2.21.2
Добавим и .
Этап 3.14.2.22
Добавим и .
Этап 3.14.2.23
Вычтем из .
Этап 3.14.2.24
Добавим и .
Этап 3.14.2.25
Вычтем из .
Этап 3.14.2.26
Вычтем из .
Этап 3.14.2.27
Вычтем из .
Этап 3.14.2.28
Добавим и .
Этап 3.14.2.29
Добавим и .
Этап 3.14.2.30
Добавим и .
Этап 3.14.2.31
Вычтем из .
Этап 3.14.2.32
Добавим и .
Этап 3.14.2.33
Вычтем из .
Этап 3.14.2.34
Добавим и .
Этап 3.14.2.35
Вычтем из .
Этап 3.14.2.36
Изменим порядок членов.
Этап 3.14.2.37
Перепишем в разложенном на множители виде.
Этап 3.14.2.37.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.2.37.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.2.37.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.2.37.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.2.37.1.4
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.2.37.1.5
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.2.37.1.6
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.2.37.1.7
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.2.37.1.8
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.2.37.1.9
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.2.37.1.10
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.2.37.1.11
Вынесем множитель из .
Этап 3.14.2.37.2
Сопоставим все члены с членами бинома Ньютона.
Этап 3.14.2.37.3
Разложим на множители с помощью бинома Ньютона.
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
Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 5.1.2
Перемножим экспоненты в .
Этап 5.1.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 5.1.2.2
Умножим на .
Этап 5.1.3
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 5.1.3.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 5.1.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.1.3.3
Заменим все вхождения на .
Этап 5.1.4
Продифференцируем.
Этап 5.1.4.1
Перенесем влево от .
Этап 5.1.4.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 5.1.4.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.1.4.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 5.1.4.5
Упростим выражение.
Этап 5.1.4.5.1
Добавим и .
Этап 5.1.4.5.2
Умножим на .
Этап 5.1.5
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 5.1.5.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 5.1.5.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.1.5.3
Заменим все вхождения на .
Этап 5.1.6
Продифференцируем.
Этап 5.1.6.1
Умножим на .
Этап 5.1.6.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 5.1.6.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.1.6.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 5.1.6.5
Упростим выражение.
Этап 5.1.6.5.1
Добавим и .
Этап 5.1.6.5.2
Умножим на .
Этап 5.1.7
Упростим.
Этап 5.1.7.1
Упростим числитель.
Этап 5.1.7.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.1.7.1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.1.7.1.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 5.1.7.1.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 5.1.7.1.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.1.7.1.3
Умножим на .
Этап 5.1.7.1.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.1.7.1.5
Умножим на .
Этап 5.1.7.1.6
Вычтем из .
Этап 5.1.7.1.7
Добавим и .
Этап 5.1.7.2
Сократим общий множитель и .
Этап 5.1.7.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.1.7.2.2
Сократим общие множители.
Этап 5.1.7.2.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.1.7.2.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.1.7.2.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.2
Первая производная по равна .
Этап 6
Этап 6.1
Пусть первая производная равна .
Этап 6.2
Приравняем числитель к нулю.
Этап 6.3
Решим уравнение относительно .
Этап 6.3.1
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 6.3.2
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 6.3.2.1
Приравняем к .
Этап 6.3.2.2
Решим относительно .
Этап 6.3.2.2.1
Приравняем к .
Этап 6.3.2.2.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 6.3.3
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 6.3.3.1
Приравняем к .
Этап 6.3.3.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 6.3.4
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 7
Этап 7.1
Зададим знаменатель в равным , чтобы узнать, где данное выражение не определено.
Этап 7.2
Решим относительно .
Этап 7.2.1
Приравняем к .
Этап 7.2.2
Добавим к обеим частям уравнения.
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 числитель.
Этап 10.1.1
Вычтем из .
Этап 10.1.2
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 10.2
Упростим знаменатель.
Этап 10.2.1
Вычтем из .
Этап 10.2.2
Единица в любой степени равна единице.
Этап 10.3
Упростим выражение.
Этап 10.3.1
Умножим на .
Этап 10.3.2
Разделим на .
Этап 11
Этап 11.1
Разобьем на отдельные интервалы в окрестности значений , при которых первая производная равна или не определена.
Этап 11.2
Подставим любое число такое, что , из интервала в первую производную , чтобы проверить знак результата (отрицательный или положительный).
Этап 11.2.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 11.2.2
Упростим результат.
Этап 11.2.2.1
Упростим числитель.
Этап 11.2.2.1.1
Вычтем из .
Этап 11.2.2.1.2
Добавим и .
Этап 11.2.2.1.3
Возведем в степень .
Этап 11.2.2.2
Упростим знаменатель.
Этап 11.2.2.2.1
Вычтем из .
Этап 11.2.2.2.2
Возведем в степень .
Этап 11.2.2.3
Сократим выражение, путем отбрасывания общих множителей.
Этап 11.2.2.3.1
Умножим на .
Этап 11.2.2.3.2
Сократим общий множитель и .
Этап 11.2.2.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.2.3.2.2
Сократим общие множители.
Этап 11.2.2.3.2.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.2.3.2.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 11.2.2.3.2.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 11.2.2.4
Окончательный ответ: .
Этап 11.3
Подставим любое число такое, что , из интервала в первую производную , чтобы проверить знак результата (отрицательный или положительный).
Этап 11.3.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 11.3.2
Упростим результат.
Этап 11.3.2.1
Упростим числитель.
Этап 11.3.2.1.1
Вычтем из .
Этап 11.3.2.1.2
Добавим и .
Этап 11.3.2.1.3
Возведем в степень .
Этап 11.3.2.2
Упростим знаменатель.
Этап 11.3.2.2.1
Вычтем из .
Этап 11.3.2.2.2
Возведем в степень .
Этап 11.3.2.3
Сократим выражение, путем отбрасывания общих множителей.
Этап 11.3.2.3.1
Умножим на .
Этап 11.3.2.3.2
Сократим общий множитель и .
Этап 11.3.2.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.3.2.3.2.2
Сократим общие множители.
Этап 11.3.2.3.2.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.3.2.3.2.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 11.3.2.3.2.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 11.3.2.3.3
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 11.3.2.4
Окончательный ответ: .
Этап 11.4
Подставим любое число такое, что , из интервала в первую производную , чтобы проверить знак результата (отрицательный или положительный).
Этап 11.4.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 11.4.2
Упростим результат.
Этап 11.4.2.1
Упростим числитель.
Этап 11.4.2.1.1
Вычтем из .
Этап 11.4.2.1.2
Добавим и .
Этап 11.4.2.1.3
Возведем в степень .
Этап 11.4.2.2
Упростим знаменатель.
Этап 11.4.2.2.1
Вычтем из .
Этап 11.4.2.2.2
Возведем в степень .
Этап 11.4.2.3
Сократим выражение, путем отбрасывания общих множителей.
Этап 11.4.2.3.1
Умножим на .
Этап 11.4.2.3.2
Сократим общий множитель и .
Этап 11.4.2.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.4.2.3.2.2
Сократим общие множители.
Этап 11.4.2.3.2.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.4.2.3.2.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 11.4.2.3.2.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 11.4.2.4
Окончательный ответ: .
Этап 11.5
Поскольку первая производная меняет знак с положительного на отрицательный в окрестности , — локальный максимум.
— локальный максимум
Этап 11.6
Поскольку первая производная меняет знак с отрицательного на положительный в окрестности , — локальный минимум.
— локальный минимум
Этап 11.7
Это локальные экстремумы .
— локальный максимум
— локальный минимум
— локальный максимум
— локальный минимум
Этап 12