Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.2
Продифференцируем.
Этап 1.2.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.2.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.2.4
Упростим выражение.
Этап 1.2.4.1
Добавим и .
Этап 1.2.4.2
Умножим на .
Этап 1.2.5
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.2.6
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.2.7
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.2.8
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.2.9
Умножим на .
Этап 1.2.10
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.2.11
Добавим и .
Этап 1.3
Упростим.
Этап 1.3.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.2
Упростим числитель.
Этап 1.3.2.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.2.1.1
Умножим на .
Этап 1.3.2.1.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 1.3.2.1.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.2.1.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.2.1.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.2.1.3
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 1.3.2.1.3.1
Упростим каждый член.
Этап 1.3.2.1.3.1.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.3.2.1.3.1.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.3.2.1.3.1.2.1
Перенесем .
Этап 1.3.2.1.3.1.2.2
Умножим на .
Этап 1.3.2.1.3.1.3
Умножим на .
Этап 1.3.2.1.3.1.4
Умножим .
Этап 1.3.2.1.3.1.4.1
Умножим на .
Этап 1.3.2.1.3.1.4.2
Умножим на .
Этап 1.3.2.1.3.1.5
Умножим на .
Этап 1.3.2.1.3.1.6
Умножим на .
Этап 1.3.2.1.3.2
Вычтем из .
Этап 1.3.2.2
Вычтем из .
Этап 1.3.2.3
Вычтем из .
Этап 1.3.2.4
Добавим и .
Этап 1.3.3
Упростим знаменатель.
Этап 1.3.3.1
Разложим на множители, используя метод группировки.
Этап 1.3.3.1.1
Рассмотрим форму . Найдем пару целых чисел, произведение которых равно , а сумма — . В данном случае произведение чисел равно , а сумма — .
Этап 1.3.3.1.2
Запишем разложение на множители, используя данные целые числа.
Этап 1.3.3.2
Применим правило умножения к .
Этап 1.3.4
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.5
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.6
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.7
Перепишем в виде .
Этап 1.3.8
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.9
Перепишем в виде .
Этап 1.3.10
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2
Этап 2.1
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.2
Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.3
Продифференцируем.
Этап 2.3.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.3
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.3.4
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.5
Умножим на .
Этап 2.3.6
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.3.7
Добавим и .
Этап 2.4
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.5
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.5.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.5.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.5.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.6
Продифференцируем.
Этап 2.6.1
Перенесем влево от .
Этап 2.6.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.6.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.6.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.6.5
Упростим выражение.
Этап 2.6.5.1
Добавим и .
Этап 2.6.5.2
Умножим на .
Этап 2.7
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.7.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.7.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.7.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.8
Продифференцируем.
Этап 2.8.1
Перенесем влево от .
Этап 2.8.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.8.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.8.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.8.5
Упростим выражение.
Этап 2.8.5.1
Добавим и .
Этап 2.8.5.2
Умножим на .
Этап 2.8.6
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.8.7
Упростим выражение.
Этап 2.8.7.1
Умножим на .
Этап 2.8.7.2
Добавим и .
Этап 2.9
Упростим.
Этап 2.9.1
Применим правило умножения к .
Этап 2.9.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3
Упростим числитель.
Этап 2.9.3.1
Перепишем в виде .
Этап 2.9.3.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.9.3.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.3
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 2.9.3.3.1
Упростим каждый член.
Этап 2.9.3.3.1.1
Умножим на .
Этап 2.9.3.3.1.2
Перенесем влево от .
Этап 2.9.3.3.1.3
Умножим на .
Этап 2.9.3.3.2
Вычтем из .
Этап 2.9.3.4
Перепишем в виде .
Этап 2.9.3.5
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.9.3.5.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.5.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.5.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.6
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 2.9.3.6.1
Упростим каждый член.
Этап 2.9.3.6.1.1
Умножим на .
Этап 2.9.3.6.1.2
Перенесем влево от .
Этап 2.9.3.6.1.3
Умножим на .
Этап 2.9.3.6.2
Добавим и .
Этап 2.9.3.7
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 2.9.3.8
Упростим каждый член.
Этап 2.9.3.8.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.8.1.1
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.8.1.2
Добавим и .
Этап 2.9.3.8.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.9.3.8.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.8.3.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.8.3.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.8.3.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.9.3.8.3.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.8.3.3
Добавим и .
Этап 2.9.3.8.4
Перенесем влево от .
Этап 2.9.3.8.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.8.5.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.8.5.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.8.5.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.9.3.8.5.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.8.5.3
Добавим и .
Этап 2.9.3.8.6
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.9.3.8.7
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.8.7.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.8.7.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.8.8
Умножим на .
Этап 2.9.3.8.9
Умножим на .
Этап 2.9.3.8.10
Умножим на .
Этап 2.9.3.8.11
Умножим на .
Этап 2.9.3.9
Вычтем из .
Этап 2.9.3.10
Вычтем из .
Этап 2.9.3.11
Добавим и .
Этап 2.9.3.12
Добавим и .
Этап 2.9.3.13
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 2.9.3.14
Упростим каждый член.
Этап 2.9.3.14.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.9.3.14.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.14.2.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.14.2.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.14.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.9.3.14.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.14.2.3
Добавим и .
Этап 2.9.3.14.3
Перенесем влево от .
Этап 2.9.3.14.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.9.3.14.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.14.5.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.14.5.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.14.5.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.9.3.14.5.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.14.5.3
Добавим и .
Этап 2.9.3.14.6
Умножим на .
Этап 2.9.3.14.7
Умножим на .
Этап 2.9.3.14.8
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.9.3.14.9
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.14.9.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.14.9.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.14.9.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.9.3.14.9.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.14.9.3
Добавим и .
Этап 2.9.3.14.10
Умножим на .
Этап 2.9.3.14.11
Умножим на .
Этап 2.9.3.14.12
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.9.3.14.13
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.14.13.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.14.13.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.14.14
Умножим на .
Этап 2.9.3.14.15
Умножим на .
Этап 2.9.3.14.16
Умножим на .
Этап 2.9.3.14.17
Умножим на .
Этап 2.9.3.15
Вычтем из .
Этап 2.9.3.16
Вычтем из .
Этап 2.9.3.17
Добавим и .
Этап 2.9.3.18
Добавим и .
Этап 2.9.3.19
Упростим каждый член.
Этап 2.9.3.19.1
Умножим на .
Этап 2.9.3.19.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.20
Упростим каждый член.
Этап 2.9.3.20.1
Перепишем в виде .
Этап 2.9.3.20.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.9.3.20.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.20.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.20.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.20.3
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 2.9.3.20.3.1
Упростим каждый член.
Этап 2.9.3.20.3.1.1
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.3.1.2
Перенесем влево от .
Этап 2.9.3.20.3.1.3
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.3.2
Вычтем из .
Этап 2.9.3.20.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.20.5
Упростим.
Этап 2.9.3.20.5.1
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.5.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.6
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 2.9.3.20.7
Упростим каждый член.
Этап 2.9.3.20.7.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.20.7.1.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.20.7.1.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.7.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.9.3.20.7.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.20.7.1.3
Добавим и .
Этап 2.9.3.20.7.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.7.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.20.7.3.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.20.7.3.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.7.4
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.7.5
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.8
Вычтем из .
Этап 2.9.3.20.9
Добавим и .
Этап 2.9.3.20.10
Перепишем в виде .
Этап 2.9.3.20.11
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.9.3.20.11.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.20.11.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.20.11.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.20.12
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 2.9.3.20.12.1
Упростим каждый член.
Этап 2.9.3.20.12.1.1
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.12.1.2
Перенесем влево от .
Этап 2.9.3.20.12.1.3
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.12.2
Добавим и .
Этап 2.9.3.20.13
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.9.3.20.14
Упростим.
Этап 2.9.3.20.14.1
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.14.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.15
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 2.9.3.20.16
Упростим каждый член.
Этап 2.9.3.20.16.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.20.16.1.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.20.16.1.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.16.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.9.3.20.16.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.20.16.1.3
Добавим и .
Этап 2.9.3.20.16.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.16.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.20.16.3.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.20.16.3.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.16.4
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.16.5
Умножим на .
Этап 2.9.3.20.17
Добавим и .
Этап 2.9.3.20.18
Добавим и .
Этап 2.9.3.21
Добавим и .
Этап 2.9.3.22
Добавим и .
Этап 2.9.3.23
Вычтем из .
Этап 2.9.3.24
Вычтем из .
Этап 2.9.3.25
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 2.9.3.26
Упростим каждый член.
Этап 2.9.3.26.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.9.3.26.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.26.2.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.26.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.26.2.3
Добавим и .
Этап 2.9.3.26.3
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.9.3.26.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.26.5.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.26.5.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.26.5.3
Добавим и .
Этап 2.9.3.26.6
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.7
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.9.3.26.8
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.26.8.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.26.8.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.8.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.9.3.26.8.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.26.8.3
Добавим и .
Этап 2.9.3.26.9
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.10
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.11
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.9.3.26.12
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.26.12.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.26.12.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.12.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.9.3.26.12.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.26.12.3
Добавим и .
Этап 2.9.3.26.13
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.14
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.9.3.26.15
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.26.15.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.26.15.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.15.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.9.3.26.15.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9.3.26.15.3
Добавим и .
Этап 2.9.3.26.16
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.17
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.9.3.26.18
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.9.3.26.18.1
Перенесем .
Этап 2.9.3.26.18.2
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.19
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.20
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.21
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.22
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.23
Умножим на .
Этап 2.9.3.26.24
Умножим на .
Этап 2.9.3.27
Вычтем из .
Этап 2.9.3.28
Добавим и .
Этап 2.9.3.29
Вычтем из .
Этап 2.9.3.30
Добавим и .
Этап 2.9.3.31
Добавим и .
Этап 2.9.3.32
Добавим и .
Этап 2.9.3.33
Вычтем из .
Этап 2.9.3.34
Вычтем из .
Этап 2.9.3.35
Добавим и .
Этап 2.9.3.36
Добавим и .
Этап 2.9.3.37
Добавим и .
Этап 2.9.3.38
Вычтем из .
Этап 2.9.3.39
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.3.39.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.3.39.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.3.39.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.3.39.4
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.3.39.5
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.3.39.6
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.3.39.7
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.3.39.8
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.3.39.9
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.3.39.10
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.3.39.11
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.4
Объединим термины.
Этап 2.9.4.1
Перемножим экспоненты в .
Этап 2.9.4.1.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.9.4.1.2
Умножим на .
Этап 2.9.4.2
Перемножим экспоненты в .
Этап 2.9.4.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.9.4.2.2
Умножим на .
Этап 2.9.5
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.6
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.7
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.8
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.9
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.10
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.11
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.12
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.13
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.14
Перепишем в виде .
Этап 2.9.15
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.16
Перепишем в виде .
Этап 2.9.17
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.9.18
Умножим на .
Этап 2.9.19
Умножим на .
Этап 3
Чтобы найти локальные максимумы и минимумы функции, приравняем производную к и решим полученное уравнение.
Этап 4
Ввиду отсутствия значения , при котором первая производная равна , локальные экстремумы отсутствуют.
Нет локальных экстремумов
Этап 5
Нет локальных экстремумов