Математический анализ Примеры

Найти локальный максимум и минимум h(p)=(p-1)/(p^2+5)
Этап 1
Найдем первую производную функции.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.2
Продифференцируем.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 относительно равна .
Этап 1.2.8
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.8.1
Добавим и .
Этап 1.2.8.2
Умножим на .
Этап 1.3
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.3.3
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.3.1.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.3.3.1.1.1
Перенесем .
Этап 1.3.3.1.1.2
Умножим на .
Этап 1.3.3.1.2
Умножим на .
Этап 1.3.3.2
Вычтем из .
Этап 1.3.4
Изменим порядок членов.
Этап 1.3.5
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.6
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.7
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.8
Перепишем в виде .
Этап 1.3.9
Вынесем множитель из .
Этап 1.3.10
Перепишем в виде .
Этап 1.3.11
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2
Найдем вторую производную функции.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.1
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.1.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.3.1.2
Умножим на .
Этап 2.3.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.3.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.4
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.3.5
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.6
Умножим на .
Этап 2.3.7
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.3.8
Добавим и .
Этап 2.4
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.4.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.4.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.5
Упростим с помощью разложения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.5.1
Умножим на .
Этап 2.5.2
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.5.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.5.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.5.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.6
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.6.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.6.3
Перепишем это выражение.
Этап 2.7
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.8
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.9
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.10
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.10.1
Добавим и .
Этап 2.10.2
Умножим на .
Этап 2.11
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.12
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.12.1
Умножим на .
Этап 2.12.2
Добавим и .
Этап 2.13
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.13.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.13.3
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.1.1
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.1.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.13.3.1.1.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.13.3.1.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.13.3.1.2
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.1.2.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.13.3.1.2.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.1.2.2.1
Перенесем .
Этап 2.13.3.1.2.2.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.1.2.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.13.3.1.2.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.13.3.1.2.2.3
Добавим и .
Этап 2.13.3.1.2.3
Перенесем влево от .
Этап 2.13.3.1.2.4
Умножим на .
Этап 2.13.3.1.2.5
Умножим на .
Этап 2.13.3.1.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.1.3.1
Перенесем .
Этап 2.13.3.1.3.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.1.3.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.13.3.1.3.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.13.3.1.3.3
Добавим и .
Этап 2.13.3.1.4
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.1.4.1
Перенесем .
Этап 2.13.3.1.4.2
Умножим на .
Этап 2.13.3.1.5
Умножим на .
Этап 2.13.3.1.6
Умножим на .
Этап 2.13.3.2
Вычтем из .
Этап 2.13.3.3
Добавим и .
Этап 2.13.3.4
Добавим и .
Этап 2.13.4
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.4.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.4.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.4.4
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.4.5
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.4.6
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.4.7
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.5
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.6
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.7
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.8
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.9
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.10
Перепишем в виде .
Этап 2.13.11
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.12
Перепишем в виде .
Этап 2.13.13
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.13.14
Умножим на .
Этап 2.13.15
Умножим на .
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
Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.1.2
Продифференцируем.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.2.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.1.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.2.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.1.2.4
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.2.4.1
Добавим и .
Этап 4.1.2.4.2
Умножим на .
Этап 4.1.2.5
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.1.2.6
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.2.7
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.1.2.8
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.2.8.1
Добавим и .
Этап 4.1.2.8.2
Умножим на .
Этап 4.1.3
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.3.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.3.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.3.3
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.3.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.3.3.1.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.3.3.1.1.1
Перенесем .
Этап 4.1.3.3.1.1.2
Умножим на .
Этап 4.1.3.3.1.2
Умножим на .
Этап 4.1.3.3.2
Вычтем из .
Этап 4.1.3.4
Изменим порядок членов.
Этап 4.1.3.5
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.3.6
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.3.7
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.3.8
Перепишем в виде .
Этап 4.1.3.9
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.3.10
Перепишем в виде .
Этап 4.1.3.11
Вынесем знак минуса перед дробью.
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
Приравняем числитель к нулю.
Этап 5.3
Решим уравнение относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1
Используем формулу для нахождения корней квадратного уравнения.
Этап 5.3.2
Подставим значения , и в формулу для корней квадратного уравнения и решим относительно .
Этап 5.3.3
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.3.1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.3.1.1
Возведем в степень .
Этап 5.3.3.1.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.3.1.2.1
Умножим на .
Этап 5.3.3.1.2.2
Умножим на .
Этап 5.3.3.1.3
Добавим и .
Этап 5.3.3.1.4
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.3.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.3.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 5.3.3.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 5.3.3.2
Умножим на .
Этап 5.3.3.3
Упростим .
Этап 5.3.4
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.4.1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.4.1.1
Возведем в степень .
Этап 5.3.4.1.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.4.1.2.1
Умножим на .
Этап 5.3.4.1.2.2
Умножим на .
Этап 5.3.4.1.3
Добавим и .
Этап 5.3.4.1.4
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.4.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.4.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 5.3.4.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 5.3.4.2
Умножим на .
Этап 5.3.4.3
Упростим .
Этап 5.3.4.4
Заменим на .
Этап 5.3.5
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.5.1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.5.1.1
Возведем в степень .
Этап 5.3.5.1.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.5.1.2.1
Умножим на .
Этап 5.3.5.1.2.2
Умножим на .
Этап 5.3.5.1.3
Добавим и .
Этап 5.3.5.1.4
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.5.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.5.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 5.3.5.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 5.3.5.2
Умножим на .
Этап 5.3.5.3
Упростим .
Этап 5.3.5.4
Заменим на .
Этап 5.3.6
Окончательный ответ является комбинацией обоих решений.
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 числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.1.1
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 9.1.2
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.1.2.1
Единица в любой степени равна единице.
Этап 9.1.2.2
Единица в любой степени равна единице.
Этап 9.1.2.3
Умножим на .
Этап 9.1.2.4
Умножим на .
Этап 9.1.2.5
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.1.2.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 9.1.2.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 9.1.2.5.3
Объединим и .
Этап 9.1.2.5.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.1.2.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 9.1.2.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 9.1.2.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 9.1.2.6
Умножим на .
Этап 9.1.2.7
Перепишем в виде .
Этап 9.1.2.8
Возведем в степень .
Этап 9.1.2.9
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.1.2.9.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.1.2.9.2
Перепишем в виде .
Этап 9.1.2.10
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 9.1.3
Добавим и .
Этап 9.1.4
Добавим и .
Этап 9.1.5
Перепишем в виде .
Этап 9.1.6
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.1.6.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 9.1.6.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 9.1.6.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 9.1.7
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.1.7.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.1.7.1.1
Умножим на .
Этап 9.1.7.1.2
Умножим на .
Этап 9.1.7.1.3
Умножим на .
Этап 9.1.7.1.4
Объединим, используя правило умножения для радикалов.
Этап 9.1.7.1.5
Умножим на .
Этап 9.1.7.1.6
Перепишем в виде .
Этап 9.1.7.1.7
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 9.1.7.2
Добавим и .
Этап 9.1.7.3
Добавим и .
Этап 9.1.8
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 9.1.9
Умножим на .
Этап 9.1.10
Умножим на .
Этап 9.1.11
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 9.1.12
Умножим на .
Этап 9.1.13
Вычтем из .
Этап 9.1.14
Вычтем из .
Этап 9.1.15
Добавим и .
Этап 9.1.16
Вычтем из .
Этап 9.1.17
Вычтем из .
Этап 9.2
Упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.2.1
Перепишем в виде .
Этап 9.2.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.2.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 9.2.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 9.2.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 9.2.3
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.2.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.2.3.1.1
Умножим на .
Этап 9.2.3.1.2
Умножим на .
Этап 9.2.3.1.3
Умножим на .
Этап 9.2.3.1.4
Объединим, используя правило умножения для радикалов.
Этап 9.2.3.1.5
Умножим на .
Этап 9.2.3.1.6
Перепишем в виде .
Этап 9.2.3.1.7
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 9.2.3.2
Добавим и .
Этап 9.2.3.3
Добавим и .
Этап 9.2.4
Добавим и .
Этап 9.3
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 9.4
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.4.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.4.1.1
Возведем в степень .
Этап 9.4.1.2
Возведем в степень .
Этап 9.4.1.3
Умножим на .
Этап 9.4.1.4
Умножим на .
Этап 9.4.1.5
Умножим на .
Этап 9.4.1.6
Применим правило умножения к .
Этап 9.4.1.7
Возведем в степень .
Этап 9.4.1.8
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.4.1.8.1
С помощью запишем в виде .
Этап 9.4.1.8.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 9.4.1.8.3
Объединим и .
Этап 9.4.1.8.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.4.1.8.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 9.4.1.8.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 9.4.1.8.5
Найдем экспоненту.
Этап 9.4.1.9
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.4.1.9.1
Умножим на .
Этап 9.4.1.9.2
Умножим на .
Этап 9.4.1.10
Применим правило умножения к .
Этап 9.4.1.11
Возведем в степень .
Этап 9.4.1.12
Перепишем в виде .
Этап 9.4.1.13
Возведем в степень .
Этап 9.4.1.14
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.4.1.14.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.4.1.14.2
Перепишем в виде .
Этап 9.4.1.15
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 9.4.1.16
Умножим на .
Этап 9.4.2
Упростим путем добавления членов.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.4.2.1
Добавим и .
Этап 9.4.2.2
Добавим и .
Этап 9.5
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.5.2
Вынесем множитель из .
Этап 9.5.3
Вынесем множитель из .
Этап 9.5.4
Сократим общий множитель.
Этап 9.5.5
Перепишем это выражение.
Этап 9.6
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.6.2
Вынесем множитель из .
Этап 9.6.3
Вынесем множитель из .
Этап 9.6.4
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.6.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.6.4.2
Вынесем множитель из .
Этап 9.6.4.3
Вынесем множитель из .
Этап 9.6.4.4
Сократим общий множитель.
Этап 9.6.4.5
Перепишем это выражение.
Этап 9.7
Умножим на .
Этап 9.8
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.8.1
Умножим на .
Этап 9.8.2
Развернем знаменатель, используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 9.8.3
Упростим.
Этап 9.8.4
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.8.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.8.4.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.8.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.8.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 9.8.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 9.9
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.9.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 9.9.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 9.9.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 9.10
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.10.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.10.1.1
Умножим на .
Этап 9.10.1.2
Умножим на .
Этап 9.10.1.3
Умножим на .
Этап 9.10.1.4
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.10.1.4.1
Умножим на .
Этап 9.10.1.4.2
Возведем в степень .
Этап 9.10.1.4.3
Возведем в степень .
Этап 9.10.1.4.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 9.10.1.4.5
Добавим и .
Этап 9.10.1.5
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.10.1.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 9.10.1.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 9.10.1.5.3
Объединим и .
Этап 9.10.1.5.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.10.1.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 9.10.1.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 9.10.1.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 9.10.1.6
Умножим на .
Этап 9.10.2
Добавим и .
Этап 9.10.3
Вычтем из .
Этап 9.11
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.11.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.11.2
Вынесем множитель из .
Этап 9.11.3
Вынесем множитель из .
Этап 9.11.4
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.11.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.11.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 9.11.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 10
 — локальный максимум, так как вторая производная отрицательная. Это называется тестом второй производной.
 — локальный максимум
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
Добавим и .
Этап 11.2.2
Упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.2.2.1
Перепишем в виде .
Этап 11.2.2.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.2.2.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 11.2.2.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 11.2.2.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 11.2.2.3
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.2.2.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.2.2.3.1.1
Умножим на .
Этап 11.2.2.3.1.2
Умножим на .
Этап 11.2.2.3.1.3
Умножим на .
Этап 11.2.2.3.1.4
Объединим, используя правило умножения для радикалов.
Этап 11.2.2.3.1.5
Умножим на .
Этап 11.2.2.3.1.6
Перепишем в виде .
Этап 11.2.2.3.1.7
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 11.2.2.3.2
Добавим и .
Этап 11.2.2.3.3
Добавим и .
Этап 11.2.2.4
Добавим и .
Этап 11.2.3
Умножим на .
Этап 11.2.4
Умножим на .
Этап 11.2.5
Развернем знаменатель, используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 11.2.6
Упростим.
Этап 11.2.7
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.2.7.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.7.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.2.7.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.7.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 11.2.7.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 11.2.8
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 11.2.9
Перенесем влево от .
Этап 11.2.10
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.2.10.1
Возведем в степень .
Этап 11.2.10.2
Возведем в степень .
Этап 11.2.10.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 11.2.10.4
Добавим и .
Этап 11.2.11
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.2.11.1
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.2.11.1.1
С помощью запишем в виде .
Этап 11.2.11.1.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 11.2.11.1.3
Объединим и .
Этап 11.2.11.1.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.2.11.1.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 11.2.11.1.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 11.2.11.1.5
Найдем экспоненту.
Этап 11.2.11.2
Умножим на .
Этап 11.2.12
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.2.12.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.12.2
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.12.3
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.12.4
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.2.12.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.12.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 11.2.12.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 11.2.13
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 числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.1.1
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 13.1.2
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.1.2.1
Единица в любой степени равна единице.
Этап 13.1.2.2
Единица в любой степени равна единице.
Этап 13.1.2.3
Умножим на .
Этап 13.1.2.4
Умножим на .
Этап 13.1.2.5
Умножим на .
Этап 13.1.2.6
Применим правило умножения к .
Этап 13.1.2.7
Возведем в степень .
Этап 13.1.2.8
Умножим на .
Этап 13.1.2.9
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.1.2.9.1
С помощью запишем в виде .
Этап 13.1.2.9.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 13.1.2.9.3
Объединим и .
Этап 13.1.2.9.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.1.2.9.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 13.1.2.9.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 13.1.2.9.5
Найдем экспоненту.
Этап 13.1.2.10
Умножим на .
Этап 13.1.2.11
Применим правило умножения к .
Этап 13.1.2.12
Возведем в степень .
Этап 13.1.2.13
Перепишем в виде .
Этап 13.1.2.14
Возведем в степень .
Этап 13.1.2.15
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.1.2.15.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.1.2.15.2
Перепишем в виде .
Этап 13.1.2.16
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 13.1.2.17
Умножим на .
Этап 13.1.3
Добавим и .
Этап 13.1.4
Вычтем из .
Этап 13.1.5
Перепишем в виде .
Этап 13.1.6
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.1.6.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.1.6.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.1.6.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.1.7
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.1.7.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.1.7.1.1
Умножим на .
Этап 13.1.7.1.2
Умножим на .
Этап 13.1.7.1.3
Умножим на .
Этап 13.1.7.1.4
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.1.7.1.4.1
Умножим на .
Этап 13.1.7.1.4.2
Умножим на .
Этап 13.1.7.1.4.3
Возведем в степень .
Этап 13.1.7.1.4.4
Возведем в степень .
Этап 13.1.7.1.4.5
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 13.1.7.1.4.6
Добавим и .
Этап 13.1.7.1.5
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.1.7.1.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 13.1.7.1.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 13.1.7.1.5.3
Объединим и .
Этап 13.1.7.1.5.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.1.7.1.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 13.1.7.1.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 13.1.7.1.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 13.1.7.2
Добавим и .
Этап 13.1.7.3
Вычтем из .
Этап 13.1.8
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.1.9
Умножим на .
Этап 13.1.10
Умножим на .
Этап 13.1.11
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.1.12
Умножим на .
Этап 13.1.13
Умножим на .
Этап 13.1.14
Вычтем из .
Этап 13.1.15
Вычтем из .
Этап 13.1.16
Добавим и .
Этап 13.1.17
Добавим и .
Этап 13.1.18
Добавим и .
Этап 13.2
Упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.2.1
Перепишем в виде .
Этап 13.2.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.2.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.2.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.2.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.2.3
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.2.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.2.3.1.1
Умножим на .
Этап 13.2.3.1.2
Умножим на .
Этап 13.2.3.1.3
Умножим на .
Этап 13.2.3.1.4
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.2.3.1.4.1
Умножим на .
Этап 13.2.3.1.4.2
Умножим на .
Этап 13.2.3.1.4.3
Возведем в степень .
Этап 13.2.3.1.4.4
Возведем в степень .
Этап 13.2.3.1.4.5
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 13.2.3.1.4.6
Добавим и .
Этап 13.2.3.1.5
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.2.3.1.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 13.2.3.1.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 13.2.3.1.5.3
Объединим и .
Этап 13.2.3.1.5.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.2.3.1.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 13.2.3.1.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 13.2.3.1.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 13.2.3.2
Добавим и .
Этап 13.2.3.3
Вычтем из .
Этап 13.2.4
Добавим и .
Этап 13.3
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 13.4
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.4.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.4.1.1
Возведем в степень .
Этап 13.4.1.2
Возведем в степень .
Этап 13.4.1.3
Умножим на .
Этап 13.4.1.4
Умножим на .
Этап 13.4.1.5
Умножим на .
Этап 13.4.1.6
Применим правило умножения к .
Этап 13.4.1.7
Возведем в степень .
Этап 13.4.1.8
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.4.1.8.1
С помощью запишем в виде .
Этап 13.4.1.8.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 13.4.1.8.3
Объединим и .
Этап 13.4.1.8.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.4.1.8.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 13.4.1.8.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 13.4.1.8.5
Найдем экспоненту.
Этап 13.4.1.9
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.4.1.9.1
Умножим на .
Этап 13.4.1.9.2
Умножим на .
Этап 13.4.1.10
Применим правило умножения к .
Этап 13.4.1.11
Возведем в степень .
Этап 13.4.1.12
Перепишем в виде .
Этап 13.4.1.13
Возведем в степень .
Этап 13.4.1.14
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.4.1.14.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.4.1.14.2
Перепишем в виде .
Этап 13.4.1.15
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 13.4.1.16
Умножим на .
Этап 13.4.2
Упростим путем добавления членов.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.4.2.1
Добавим и .
Этап 13.4.2.2
Вычтем из .
Этап 13.5
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.5.2
Вынесем множитель из .
Этап 13.5.3
Вынесем множитель из .
Этап 13.5.4
Сократим общий множитель.
Этап 13.5.5
Перепишем это выражение.
Этап 13.6
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.6.2
Вынесем множитель из .
Этап 13.6.3
Вынесем множитель из .
Этап 13.6.4
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.6.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.6.4.2
Вынесем множитель из .
Этап 13.6.4.3
Вынесем множитель из .
Этап 13.6.4.4
Сократим общий множитель.
Этап 13.6.4.5
Перепишем это выражение.
Этап 13.7
Умножим на .
Этап 13.8
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.8.1
Умножим на .
Этап 13.8.2
Развернем знаменатель, используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 13.8.3
Упростим.
Этап 13.8.4
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.8.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.8.4.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.8.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.8.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 13.8.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 13.9
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.9.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.9.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.9.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.10
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.10.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.10.1.1
Умножим на .
Этап 13.10.1.2
Умножим на .
Этап 13.10.1.3
Перенесем влево от .
Этап 13.10.1.4
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.10.1.4.1
Возведем в степень .
Этап 13.10.1.4.2
Возведем в степень .
Этап 13.10.1.4.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 13.10.1.4.4
Добавим и .
Этап 13.10.1.5
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.10.1.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 13.10.1.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 13.10.1.5.3
Объединим и .
Этап 13.10.1.5.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.10.1.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 13.10.1.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 13.10.1.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 13.10.1.6
Умножим на .
Этап 13.10.2
Добавим и .
Этап 13.10.3
Добавим и .
Этап 13.11
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.11.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.11.2
Вынесем множитель из .
Этап 13.11.3
Вынесем множитель из .
Этап 13.11.4
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.11.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.11.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 13.11.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 14
 — локальный минимум, так как вторая производная положительная. Это называется тестом второй производной.
 — локальный минимум
Этап 15
Найдем значение y, если .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 15.2
Упростим результат.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.2.1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.2.1.1
Вычтем из .
Этап 15.2.1.2
Вычтем из .
Этап 15.2.2
Упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.2.2.1
Перепишем в виде .
Этап 15.2.2.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.2.2.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 15.2.2.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 15.2.2.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 15.2.2.3
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.2.2.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.2.2.3.1.1
Умножим на .
Этап 15.2.2.3.1.2
Умножим на .
Этап 15.2.2.3.1.3
Умножим на .
Этап 15.2.2.3.1.4
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.2.2.3.1.4.1
Умножим на .
Этап 15.2.2.3.1.4.2
Умножим на .
Этап 15.2.2.3.1.4.3
Возведем в степень .
Этап 15.2.2.3.1.4.4
Возведем в степень .
Этап 15.2.2.3.1.4.5
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 15.2.2.3.1.4.6
Добавим и .
Этап 15.2.2.3.1.5
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.2.2.3.1.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 15.2.2.3.1.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 15.2.2.3.1.5.3
Объединим и .
Этап 15.2.2.3.1.5.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.2.2.3.1.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 15.2.2.3.1.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 15.2.2.3.1.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 15.2.2.3.2
Добавим и .
Этап 15.2.2.3.3
Вычтем из .
Этап 15.2.2.4
Добавим и .
Этап 15.2.3
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 15.2.4
Умножим на .
Этап 15.2.5
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.2.5.1
Умножим на .
Этап 15.2.5.2
Развернем знаменатель, используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 15.2.5.3
Упростим.
Этап 15.2.5.4
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.2.5.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.5.4.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.2.5.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.5.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 15.2.5.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 15.2.5.5
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 15.2.5.6
Перенесем влево от .
Этап 15.2.5.7
Объединим, используя правило умножения для радикалов.
Этап 15.2.6
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.2.6.1
Умножим на .
Этап 15.2.6.2
Перепишем в виде .
Этап 15.2.6.3
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 15.2.7
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.2.7.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.7.2
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.7.3
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.7.4
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.2.7.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.7.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 15.2.7.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 15.2.8
Окончательный ответ: .
Этап 16
Это локальные экстремумы .
 — локальный максимум
 — локальный минимум
Этап 17