Математический анализ Примеры

Найти локальный максимум и минимум s(t)=((t-1)^3(3t+1))/12
Этап 1
Найдем первую производную функции.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.2
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.3
Продифференцируем.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.3.2
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.3.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.3.4
Умножим на .
Этап 1.3.5
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.3.6
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.6.1
Добавим и .
Этап 1.3.6.2
Перенесем влево от .
Этап 1.4
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 1.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.4.3
Заменим все вхождения на .
Этап 1.5
Продифференцируем.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.5.1
Перенесем влево от .
Этап 1.5.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.5.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.5.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.5.5
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.5.5.1
Добавим и .
Этап 1.5.5.2
Умножим на .
Этап 1.6
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.6.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.6.3
Объединим термины.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.3.1
Объединим и .
Этап 1.6.3.2
Объединим и .
Этап 1.6.3.3
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.3.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.6.3.3.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.3.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.6.3.3.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.6.3.3.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.6.3.4
Умножим на .
Этап 1.6.3.5
Умножим на .
Этап 1.6.3.6
Объединим и .
Этап 1.6.3.7
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.6.3.8
Объединим и .
Этап 1.6.3.9
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.6.3.10
Объединим и .
Этап 1.6.3.11
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.3.11.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.6.3.11.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.3.11.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.6.3.11.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.6.3.11.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.6.4
Изменим порядок членов.
Этап 1.6.5
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.5.1
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 1.6.5.2
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.5.2.1
Умножим на .
Этап 1.6.5.2.2
Возведем в степень .
Этап 1.6.5.2.3
Умножим на .
Этап 1.6.5.2.4
Возведем в степень .
Этап 1.6.5.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.6.5.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.5.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.6.5.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.6.5.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.6.5.5
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.5.5.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.6.5.5.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.6.5.6
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.5.6.1
Перепишем в виде .
Этап 1.6.5.6.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.5.6.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.6.5.6.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.6.5.6.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.6.5.6.3
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.5.6.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.5.6.3.1.1
Умножим на .
Этап 1.6.5.6.3.1.2
Перенесем влево от .
Этап 1.6.5.6.3.1.3
Перепишем в виде .
Этап 1.6.5.6.3.1.4
Перепишем в виде .
Этап 1.6.5.6.3.1.5
Умножим на .
Этап 1.6.5.6.3.2
Вычтем из .
Этап 1.6.5.6.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.6.5.6.5
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.5.6.5.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.5.6.5.1.1
Перенесем .
Этап 1.6.5.6.5.1.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.5.6.5.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.6.5.6.5.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.6.5.6.5.1.3
Добавим и .
Этап 1.6.5.6.5.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.6.5.6.5.3
Умножим на .
Этап 1.6.5.6.6
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.5.6.6.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.5.6.6.1.1
Перенесем .
Этап 1.6.5.6.6.1.2
Умножим на .
Этап 1.6.5.6.6.2
Умножим на .
Этап 1.6.5.6.7
Перепишем в виде .
Этап 1.6.5.6.8
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.5.6.8.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.6.5.6.8.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.6.5.6.8.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.6.5.6.9
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.5.6.9.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.5.6.9.1.1
Умножим на .
Этап 1.6.5.6.9.1.2
Перенесем влево от .
Этап 1.6.5.6.9.1.3
Перепишем в виде .
Этап 1.6.5.6.9.1.4
Перепишем в виде .
Этап 1.6.5.6.9.1.5
Умножим на .
Этап 1.6.5.6.9.2
Вычтем из .
Этап 1.6.5.7
Добавим и .
Этап 1.6.5.8
Вычтем из .
Этап 1.6.5.9
Добавим и .
Этап 1.6.5.10
Вычтем из .
Этап 1.6.5.11
Добавим и .
Этап 1.6.5.12
Добавим и .
Этап 1.6.5.13
Добавим и .
Этап 1.6.5.14
Перепишем в разложенном на множители виде.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.5.14.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.5.14.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.6.5.14.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.6.5.14.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.6.5.14.1.4
Вынесем множитель из .
Этап 1.6.5.14.1.5
Вынесем множитель из .
Этап 1.6.5.14.2
Разложим на множители, используя правило полных квадратов.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.5.14.2.1
Перепишем в виде .
Этап 1.6.5.14.2.2
Проверим, чтобы средний член был равен удвоенному произведению корней из первого и третьего членов.
Этап 1.6.5.14.2.3
Перепишем многочлен.
Этап 1.6.5.14.2.4
Разложим на множители, используя правило выделения полного квадрата из квадратного трехчлена , где и .
Этап 1.6.6
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.6.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.6.6.2
Разделим на .
Этап 1.6.7
Перепишем в виде .
Этап 1.6.8
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.8.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.6.8.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.6.8.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.6.9
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.9.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.9.1.1
Умножим на .
Этап 1.6.9.1.2
Перенесем влево от .
Этап 1.6.9.1.3
Перепишем в виде .
Этап 1.6.9.1.4
Перепишем в виде .
Этап 1.6.9.1.5
Умножим на .
Этап 1.6.9.2
Вычтем из .
Этап 1.6.10
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.6.11
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.11.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.11.1.1
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.11.1.1.1
Возведем в степень .
Этап 1.6.11.1.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.6.11.1.2
Добавим и .
Этап 1.6.11.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.6.11.3
Умножим на .
Этап 1.6.12
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.12.1
Перенесем .
Этап 1.6.12.2
Умножим на .
Этап 2
Найдем вторую производную функции.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1
Продифференцируем.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.1.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.1.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
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
Умножим на .
Этап 2.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3
Чтобы найти локальные максимумы и минимумы функции, приравняем производную к и решим полученное уравнение.
Этап 4
Найдем первую производную.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1
Найдем первую производную.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.1.2
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.1.3
Продифференцируем.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.3.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.1.3.2
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.1.3.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.3.4
Умножим на .
Этап 4.1.3.5
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.1.3.6
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.3.6.1
Добавим и .
Этап 4.1.3.6.2
Перенесем влево от .
Этап 4.1.4
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.4.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 4.1.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.4.3
Заменим все вхождения на .
Этап 4.1.5
Продифференцируем.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.5.1
Перенесем влево от .
Этап 4.1.5.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.1.5.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.5.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.1.5.5
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.5.5.1
Добавим и .
Этап 4.1.5.5.2
Умножим на .
Этап 4.1.6
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.6.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.6.3
Объединим термины.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.3.1
Объединим и .
Этап 4.1.6.3.2
Объединим и .
Этап 4.1.6.3.3
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.3.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.6.3.3.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.3.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.6.3.3.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.6.3.3.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.1.6.3.4
Умножим на .
Этап 4.1.6.3.5
Умножим на .
Этап 4.1.6.3.6
Объединим и .
Этап 4.1.6.3.7
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.1.6.3.8
Объединим и .
Этап 4.1.6.3.9
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.1.6.3.10
Объединим и .
Этап 4.1.6.3.11
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.3.11.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.6.3.11.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.3.11.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.6.3.11.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.6.3.11.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.1.6.4
Изменим порядок членов.
Этап 4.1.6.5
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.5.1
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 4.1.6.5.2
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.5.2.1
Умножим на .
Этап 4.1.6.5.2.2
Возведем в степень .
Этап 4.1.6.5.2.3
Умножим на .
Этап 4.1.6.5.2.4
Возведем в степень .
Этап 4.1.6.5.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.6.5.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.5.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.6.5.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.6.5.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.1.6.5.5
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.5.5.1
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.6.5.5.2
Перепишем это выражение.
Этап 4.1.6.5.6
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.5.6.1
Перепишем в виде .
Этап 4.1.6.5.6.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.5.6.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.6.5.6.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.6.5.6.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.6.5.6.3
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.5.6.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.5.6.3.1.1
Умножим на .
Этап 4.1.6.5.6.3.1.2
Перенесем влево от .
Этап 4.1.6.5.6.3.1.3
Перепишем в виде .
Этап 4.1.6.5.6.3.1.4
Перепишем в виде .
Этап 4.1.6.5.6.3.1.5
Умножим на .
Этап 4.1.6.5.6.3.2
Вычтем из .
Этап 4.1.6.5.6.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.6.5.6.5
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.5.6.5.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.5.6.5.1.1
Перенесем .
Этап 4.1.6.5.6.5.1.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.5.6.5.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 4.1.6.5.6.5.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.1.6.5.6.5.1.3
Добавим и .
Этап 4.1.6.5.6.5.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 4.1.6.5.6.5.3
Умножим на .
Этап 4.1.6.5.6.6
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.5.6.6.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.5.6.6.1.1
Перенесем .
Этап 4.1.6.5.6.6.1.2
Умножим на .
Этап 4.1.6.5.6.6.2
Умножим на .
Этап 4.1.6.5.6.7
Перепишем в виде .
Этап 4.1.6.5.6.8
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.5.6.8.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.6.5.6.8.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.6.5.6.8.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.6.5.6.9
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.5.6.9.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.5.6.9.1.1
Умножим на .
Этап 4.1.6.5.6.9.1.2
Перенесем влево от .
Этап 4.1.6.5.6.9.1.3
Перепишем в виде .
Этап 4.1.6.5.6.9.1.4
Перепишем в виде .
Этап 4.1.6.5.6.9.1.5
Умножим на .
Этап 4.1.6.5.6.9.2
Вычтем из .
Этап 4.1.6.5.7
Добавим и .
Этап 4.1.6.5.8
Вычтем из .
Этап 4.1.6.5.9
Добавим и .
Этап 4.1.6.5.10
Вычтем из .
Этап 4.1.6.5.11
Добавим и .
Этап 4.1.6.5.12
Добавим и .
Этап 4.1.6.5.13
Добавим и .
Этап 4.1.6.5.14
Перепишем в разложенном на множители виде.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.5.14.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.5.14.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.6.5.14.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.6.5.14.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.6.5.14.1.4
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.6.5.14.1.5
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.6.5.14.2
Разложим на множители, используя правило полных квадратов.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.5.14.2.1
Перепишем в виде .
Этап 4.1.6.5.14.2.2
Проверим, чтобы средний член был равен удвоенному произведению корней из первого и третьего членов.
Этап 4.1.6.5.14.2.3
Перепишем многочлен.
Этап 4.1.6.5.14.2.4
Разложим на множители, используя правило выделения полного квадрата из квадратного трехчлена , где и .
Этап 4.1.6.6
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.6.1
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.6.6.2
Разделим на .
Этап 4.1.6.7
Перепишем в виде .
Этап 4.1.6.8
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.8.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.6.8.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.6.8.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.6.9
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.9.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.9.1.1
Умножим на .
Этап 4.1.6.9.1.2
Перенесем влево от .
Этап 4.1.6.9.1.3
Перепишем в виде .
Этап 4.1.6.9.1.4
Перепишем в виде .
Этап 4.1.6.9.1.5
Умножим на .
Этап 4.1.6.9.2
Вычтем из .
Этап 4.1.6.10
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.6.11
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.11.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.11.1.1
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.11.1.1.1
Возведем в степень .
Этап 4.1.6.11.1.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.1.6.11.1.2
Добавим и .
Этап 4.1.6.11.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 4.1.6.11.3
Умножим на .
Этап 4.1.6.12
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.12.1
Перенесем .
Этап 4.1.6.12.2
Умножим на .
Этап 4.2
Первая производная по равна .
Этап 5
Приравняем первую производную к , затем найдем решение уравнения .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1
Пусть первая производная равна .
Этап 5.2
Разложим левую часть уравнения на множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.1.3
Возведем в степень .
Этап 5.2.1.4
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.1.5
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.1.6
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.2
Разложим на множители, используя правило полных квадратов.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.2.2.1
Перепишем в виде .
Этап 5.2.2.2
Проверим, чтобы средний член был равен удвоенному произведению корней из первого и третьего членов.
Этап 5.2.2.3
Перепишем многочлен.
Этап 5.2.2.4
Разложим на множители, используя правило выделения полного квадрата из квадратного трехчлена , где и .
Этап 5.3
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 5.4
Приравняем к .
Этап 5.5
Приравняем к , затем решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.1
Приравняем к .
Этап 5.5.2
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.5.2.1
Приравняем к .
Этап 5.5.2.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 5.6
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 6
Найдем значения, при которых производная не определена.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.1
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 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
Найдем вторую производную.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.1.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 9.1.2
Умножим на .
Этап 9.1.3
Умножим на .
Этап 9.2
Упростим путем добавления чисел.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.2.1
Добавим и .
Этап 9.2.2
Добавим и .
Этап 10
 — локальный минимум, так как вторая производная положительная. Это называется тестом второй производной.
 — локальный минимум
Этап 11
Найдем значение y, если .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 11.2
Упростим результат.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.2.1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.2.1.1
Вычтем из .
Этап 11.2.1.2
Умножим на .
Этап 11.2.1.3
Добавим и .
Этап 11.2.1.4
Возведем в степень .
Этап 11.2.2
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.2.2.1
Умножим на .
Этап 11.2.2.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 11.2.3
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
Найдем вторую производную.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.1.1
Единица в любой степени равна единице.
Этап 13.1.2
Умножим на .
Этап 13.1.3
Умножим на .
Этап 13.2
Упростим путем сложения и вычитания.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.2.1
Вычтем из .
Этап 13.2.2
Добавим и .
Этап 14
Поскольку есть по крайней мере одна точка с или неопределенной второй производной, изучим изменение знака первой производной.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 14.1
Разобьем на отдельные интервалы в окрестности значений , при которых первая производная равна или не определена.
Этап 14.2
Подставим любое число такое, что , из интервала в первую производную , чтобы проверить знак результата (отрицательный или положительный).
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 14.2.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 14.2.2
Упростим результат.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 14.2.2.1
Избавимся от скобок.
Этап 14.2.2.2
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 14.2.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 14.2.2.2.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 14.2.2.2.2.1
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 14.2.2.2.2.1.1
Возведем в степень .
Этап 14.2.2.2.2.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 14.2.2.2.2.2
Добавим и .
Этап 14.2.2.2.3
Возведем в степень .
Этап 14.2.2.3
Упростим путем вычитания чисел.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 14.2.2.3.1
Вычтем из .
Этап 14.2.2.3.2
Вычтем из .
Этап 14.2.2.4
Окончательный ответ: .
Этап 14.3
Подставим любое число такое, что , из интервала в первую производную , чтобы проверить знак результата (отрицательный или положительный).
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 14.3.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 14.3.2
Упростим результат.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 14.3.2.1
Избавимся от скобок.
Этап 14.3.2.2
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 14.3.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 14.3.2.2.2
Возведем в степень .
Этап 14.3.2.2.3
Умножим на .
Этап 14.3.2.3
Упростим путем сложения и вычитания.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 14.3.2.3.1
Вычтем из .
Этап 14.3.2.3.2
Добавим и .
Этап 14.3.2.4
Окончательный ответ: .
Этап 14.4
Подставим любое число такое, что , из интервала в первую производную , чтобы проверить знак результата (отрицательный или положительный).
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 14.4.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 14.4.2
Упростим результат.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 14.4.2.1
Избавимся от скобок.
Этап 14.4.2.2
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 14.4.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 14.4.2.2.2
Возведем в степень .
Этап 14.4.2.2.3
Умножим на .
Этап 14.4.2.3
Упростим путем сложения и вычитания.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 14.4.2.3.1
Вычтем из .
Этап 14.4.2.3.2
Добавим и .
Этап 14.4.2.4
Окончательный ответ: .
Этап 14.5
Поскольку первая производная меняет знак с отрицательного на положительный в окрестности ,  — локальный минимум.
 — локальный минимум
Этап 14.6
Поскольку первая производная не меняет знак в окрестности , в этой точке нет ни локального максимума, ни локального минимума.
Не локальный максимум или минимум
Этап 14.7
Это локальные экстремумы .
 — локальный минимум
 — локальный минимум
Этап 15