Математический анализ Примеры

$f (x) = \ln (\sqrt{\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1}})$

Этап 1

С помощью $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ запишем $\sqrt{\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1}}$ в виде ${(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{d}{d x} [\ln ({(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}})]$

Этап 2

Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ имеет вид $f' (g (x)) g' (x)$ , где $f (x) = \ln (x)$ и $g (x) = {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u_{1}$ как ${(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{d}{d u_{1}} [\ln (u_{1})] \frac{d}{d x} [{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}]$

Этап 2.2

Производная $\ln (u_{1})$ по $u_{1}$ равна $\frac{1}{u_{1}}$ .

$\frac{1}{u_{1}} \frac{d}{d x} [{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}]$

Этап 2.3

Заменим все вхождения $u_{1}$ на ${(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} \frac{d}{d x} [{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}]$

Этап 3

Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ имеет вид $f' (g (x)) g' (x)$ , где $f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ и $g (x) = \frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u_{2}$ как $\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1}$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d x} [\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1}])$

Этап 3.2

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d u_{2}} [{u_{2}}^{n}]$ имеет вид $n {u_{2}}^{n - 1}$ , где $n = \frac{1}{2}$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {u_{2}}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1}])$

Этап 3.3

Заменим все вхождения $u_{2}$ на $\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1}$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1}])$

Этап 4

Чтобы записать $- 1$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{2}{2}$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} \frac{d}{d x} [\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1}])$

Этап 5

Объединим $- 1$ и $\frac{2}{2}$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1}])$

Этап 6

Объединим числители над общим знаменателем.

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} [\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1}])$

Этап 7

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 7.1

Умножим $- 1$ на $2$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1 - 2}{2}} \frac{d}{d x} [\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1}])$

Этап 7.2

Вычтем $2$ из $1$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{- 1}{2}} \frac{d}{d x} [\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1}])$

Этап 8

Вынесем знак минуса перед дробью.

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{- \frac{1}{2}} \frac{d}{d x} [\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1}])$

Этап 9

Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [\frac{f (x)}{g (x)}]$ имеет вид $\frac{g (x) \frac{d}{d x} [f (x)] - f (x) \frac{d}{d x} [g (x)]}{{g (x)}^{2}}$ , где $f (x) = {(x - 1)}^{3}$ и $g (x) = x + 1$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{- \frac{1}{2}} \frac{(x + 1) \frac{d}{d x} [{(x - 1)}^{3}] - {(x - 1)}^{3} \frac{d}{d x} [x + 1]}{{(x + 1)}^{2}})$

Этап 10

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 10.1

Чтобы применить цепное правило, зададим $u_{3}$ как $x - 1$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{- \frac{1}{2}} \frac{(x + 1) (\frac{d}{d u_{3}} [{u_{3}}^{3}] \frac{d}{d x} [x - 1]) - {(x - 1)}^{3} \frac{d}{d x} [x + 1]}{{(x + 1)}^{2}})$

Этап 10.2

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d u_{3}} [{u_{3}}^{n}]$ имеет вид $n {u_{3}}^{n - 1}$ , где $n = 3$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{- \frac{1}{2}} \frac{(x + 1) (3 {u_{3}}^{2} \frac{d}{d x} [x - 1]) - {(x - 1)}^{3} \frac{d}{d x} [x + 1]}{{(x + 1)}^{2}})$

Этап 10.3

Заменим все вхождения $u_{3}$ на $x - 1$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{- \frac{1}{2}} \frac{(x + 1) (3 {(x - 1)}^{2} \frac{d}{d x} [x - 1]) - {(x - 1)}^{3} \frac{d}{d x} [x + 1]}{{(x + 1)}^{2}})$

Этап 11

Продифференцируем.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 11.1

Перенесем $3$ влево от $x + 1$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{- \frac{1}{2}} \frac{3 \cdot (x + 1) {(x - 1)}^{2} \frac{d}{d x} [x - 1] - {(x - 1)}^{3} \frac{d}{d x} [x + 1]}{{(x + 1)}^{2}})$

Этап 11.2

По правилу суммы производная $x - 1$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 1]$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{- \frac{1}{2}} \frac{3 (x + 1) {(x - 1)}^{2} (\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- 1]) - {(x - 1)}^{3} \frac{d}{d x} [x + 1]}{{(x + 1)}^{2}})$

Этап 11.3

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ имеет вид $n x^{n - 1}$ , где $n = 1$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{- \frac{1}{2}} \frac{3 (x + 1) {(x - 1)}^{2} (1 + \frac{d}{d x} [- 1]) - {(x - 1)}^{3} \frac{d}{d x} [x + 1]}{{(x + 1)}^{2}})$

Этап 11.4

Поскольку $- 1$ является константой относительно $x$ , производная $- 1$ относительно $x$ равна $0$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{- \frac{1}{2}} \frac{3 (x + 1) {(x - 1)}^{2} (1 + 0) - {(x - 1)}^{3} \frac{d}{d x} [x + 1]}{{(x + 1)}^{2}})$

Этап 11.5

Упростим выражение.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 11.5.1

Добавим $1$ и $0$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{- \frac{1}{2}} \frac{3 (x + 1) {(x - 1)}^{2} \cdot 1 - {(x - 1)}^{3} \frac{d}{d x} [x + 1]}{{(x + 1)}^{2}})$

Этап 11.5.2

Умножим $3$ на $1$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{- \frac{1}{2}} \frac{3 (x + 1) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3} \frac{d}{d x} [x + 1]}{{(x + 1)}^{2}})$

Этап 11.6

По правилу суммы производная $x + 1$ по $x$ имеет вид $\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [1]$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{- \frac{1}{2}} \frac{3 (x + 1) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3} (\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [1])}{{(x + 1)}^{2}})$

Этап 11.7

Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ имеет вид $n x^{n - 1}$ , где $n = 1$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{- \frac{1}{2}} \frac{3 (x + 1) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3} (1 + \frac{d}{d x} [1])}{{(x + 1)}^{2}})$

Этап 11.8

Поскольку $1$ является константой относительно $x$ , производная $1$ относительно $x$ равна $0$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{- \frac{1}{2}} \frac{3 (x + 1) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3} (1 + 0)}{{(x + 1)}^{2}})$

Этап 11.9

Объединим дроби.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 11.9.1

Добавим $1$ и $0$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{- \frac{1}{2}} \frac{3 (x + 1) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3} \cdot 1}{{(x + 1)}^{2}})$

Этап 11.9.2

Умножим $- 1$ на $1$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{1}{2} {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{- \frac{1}{2}} \frac{3 (x + 1) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{{(x + 1)}^{2}})$

Этап 11.9.3

Умножим $\frac{3 (x + 1) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{{(x + 1)}^{2}}$ на $\frac{1}{2}$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{3 (x + 1) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{{(x + 1)}^{2} \cdot 2} {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{- \frac{1}{2}})$

Этап 11.9.4

Перенесем $2$ влево от ${(x + 1)}^{2}$ .

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{3 (x + 1) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 \cdot {(x + 1)}^{2}} {(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{- \frac{1}{2}})$

Этап 12

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 12.1

Изменим знак экспоненты, переписав основание в виде обратной величины.

$\frac{1}{{(\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1})}^{\frac{1}{2}}} (\frac{3 (x + 1) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x + 1)}^{2}} {(\frac{x + 1}{{(x - 1)}^{3}})}^{\frac{1}{2}})$

Этап 12.2

Применим правило умножения к $\frac{{(x - 1)}^{3}}{x + 1}$ .

$\frac{1}{\frac{{({(x - 1)}^{3})}^{\frac{1}{2}}}{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}} (\frac{3 (x + 1) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x + 1)}^{2}} {(\frac{x + 1}{{(x - 1)}^{3}})}^{\frac{1}{2}})$

Этап 12.3

Применим правило умножения к $\frac{x + 1}{{(x - 1)}^{3}}$ .

$\frac{1}{\frac{{({(x - 1)}^{3})}^{\frac{1}{2}}}{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}} (\frac{3 (x + 1) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x + 1)}^{2}} \cdot \frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{({(x - 1)}^{3})}^{\frac{1}{2}}})$

Этап 12.4

Применим свойство дистрибутивности.

$\frac{1}{\frac{{({(x - 1)}^{3})}^{\frac{1}{2}}}{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}} (\frac{(3 x + 3 \cdot 1) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x + 1)}^{2}} \cdot \frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{({(x - 1)}^{3})}^{\frac{1}{2}}})$

Этап 12.5

Объединим термины.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 12.5.1

Перемножим экспоненты в ${({(x - 1)}^{3})}^{\frac{1}{2}}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 12.5.1.1

Применим правило степени и перемножим показатели, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\frac{1}{\frac{{(x - 1)}^{3 (\frac{1}{2})}}{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}} (\frac{(3 x + 3 \cdot 1) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x + 1)}^{2}} \cdot \frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{({(x - 1)}^{3})}^{\frac{1}{2}}})$

Этап 12.5.1.2

Объединим $3$ и $\frac{1}{2}$ .

$\frac{1}{\frac{{(x - 1)}^{\frac{3}{2}}}{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}} (\frac{(3 x + 3 \cdot 1) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x + 1)}^{2}} \cdot \frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{({(x - 1)}^{3})}^{\frac{1}{2}}})$

Этап 12.5.2

Умножим на обратную дробь, чтобы разделить на $\frac{{(x - 1)}^{\frac{3}{2}}}{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}$ .

$1 \frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(x - 1)}^{\frac{3}{2}}} (\frac{(3 x + 3 \cdot 1) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x + 1)}^{2}} \cdot \frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{({(x - 1)}^{3})}^{\frac{1}{2}}})$

Этап 12.5.3

Умножим $\frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(x - 1)}^{\frac{3}{2}}}$ на $1$ .

$\frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(x - 1)}^{\frac{3}{2}}} (\frac{(3 x + 3 \cdot 1) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x + 1)}^{2}} \cdot \frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{({(x - 1)}^{3})}^{\frac{1}{2}}})$

Этап 12.5.4

Умножим $3$ на $1$ .

$\frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(x - 1)}^{\frac{3}{2}}} (\frac{(3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x + 1)}^{2}} \cdot \frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{({(x - 1)}^{3})}^{\frac{1}{2}}})$

Этап 12.5.5

Перемножим экспоненты в ${({(x - 1)}^{3})}^{\frac{1}{2}}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 12.5.5.1

Применим правило степени и перемножим показатели, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(x - 1)}^{\frac{3}{2}}} (\frac{(3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x + 1)}^{2}} \cdot \frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(x - 1)}^{3 (\frac{1}{2})}})$

Этап 12.5.5.2

Объединим $3$ и $\frac{1}{2}$ .

$\frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(x - 1)}^{\frac{3}{2}}} (\frac{(3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x + 1)}^{2}} \cdot \frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(x - 1)}^{\frac{3}{2}}})$

Этап 12.5.6

Умножим $\frac{(3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x + 1)}^{2}}$ на $\frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(x - 1)}^{\frac{3}{2}}}$ .

$\frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(x - 1)}^{\frac{3}{2}}} \cdot \frac{((3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}) {(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{2 {(x + 1)}^{2} {(x - 1)}^{\frac{3}{2}}}$

Этап 12.5.7

Перенесем ${(x + 1)}^{\frac{1}{2}}$ в знаменатель, используя правило отрицательных степеней $b^{n} = \frac{1}{b^{- n}}$ .

$\frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(x - 1)}^{\frac{3}{2}}} \cdot \frac{(3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x + 1)}^{2} {(x - 1)}^{\frac{3}{2}} {(x + 1)}^{- \frac{1}{2}}}$

Этап 12.5.8

Умножим ${(x + 1)}^{2}$ на ${(x + 1)}^{- \frac{1}{2}}$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 12.5.8.1

Перенесем ${(x + 1)}^{- \frac{1}{2}}$ .

$\frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(x - 1)}^{\frac{3}{2}}} \cdot \frac{(3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 ({(x + 1)}^{- \frac{1}{2}} {(x + 1)}^{2}) {(x - 1)}^{\frac{3}{2}}}$

Этап 12.5.8.2

Применим правило степени $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ для объединения показателей.

$\frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(x - 1)}^{\frac{3}{2}}} \cdot \frac{(3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x + 1)}^{- \frac{1}{2} + 2} {(x - 1)}^{\frac{3}{2}}}$

Этап 12.5.8.3

Чтобы записать $2$ в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на $\frac{2}{2}$ .

$\frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(x - 1)}^{\frac{3}{2}}} \cdot \frac{(3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x + 1)}^{- \frac{1}{2} + 2 \cdot \frac{2}{2}} {(x - 1)}^{\frac{3}{2}}}$

Этап 12.5.8.4

Объединим $2$ и $\frac{2}{2}$ .

$\frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(x - 1)}^{\frac{3}{2}}} \cdot \frac{(3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x + 1)}^{- \frac{1}{2} + \frac{2 \cdot 2}{2}} {(x - 1)}^{\frac{3}{2}}}$

Этап 12.5.8.5

Объединим числители над общим знаменателем.

$\frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(x - 1)}^{\frac{3}{2}}} \cdot \frac{(3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x + 1)}^{\frac{- 1 + 2 \cdot 2}{2}} {(x - 1)}^{\frac{3}{2}}}$

Этап 12.5.8.6

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 12.5.8.6.1

Умножим $2$ на $2$ .

$\frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(x - 1)}^{\frac{3}{2}}} \cdot \frac{(3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x + 1)}^{\frac{- 1 + 4}{2}} {(x - 1)}^{\frac{3}{2}}}$

Этап 12.5.8.6.2

Добавим $- 1$ и $4$ .

$\frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(x - 1)}^{\frac{3}{2}}} \cdot \frac{(3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x + 1)}^{\frac{3}{2}} {(x - 1)}^{\frac{3}{2}}}$

Этап 12.5.9

Умножим $\frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}}}{{(x - 1)}^{\frac{3}{2}}}$ на $\frac{(3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x + 1)}^{\frac{3}{2}} {(x - 1)}^{\frac{3}{2}}}$ .

$\frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}} ((3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3})}{{(x - 1)}^{\frac{3}{2}} (2 {(x + 1)}^{\frac{3}{2}} {(x - 1)}^{\frac{3}{2}})}$

Этап 12.5.10

Умножим ${(x - 1)}^{\frac{3}{2}}$ на ${(x - 1)}^{\frac{3}{2}}$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 12.5.10.1

Перенесем ${(x - 1)}^{\frac{3}{2}}$ .

$\frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}} ((3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3})}{{(x - 1)}^{\frac{3}{2}} {(x - 1)}^{\frac{3}{2}} (2 {(x + 1)}^{\frac{3}{2}})}$

Этап 12.5.10.2

Применим правило степени $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ для объединения показателей.

$\frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}} ((3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3})}{{(x - 1)}^{\frac{3}{2} + \frac{3}{2}} (2 {(x + 1)}^{\frac{3}{2}})}$

Этап 12.5.10.3

Объединим числители над общим знаменателем.

$\frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}} ((3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3})}{{(x - 1)}^{\frac{3 + 3}{2}} (2 {(x + 1)}^{\frac{3}{2}})}$

Этап 12.5.10.4

Добавим $3$ и $3$ .

$\frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}} ((3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3})}{{(x - 1)}^{\frac{6}{2}} (2 {(x + 1)}^{\frac{3}{2}})}$

Этап 12.5.10.5

Разделим $6$ на $2$ .

$\frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}} ((3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3})}{{(x - 1)}^{3} (2 {(x + 1)}^{\frac{3}{2}})}$

Этап 12.5.11

Перенесем $2$ влево от ${(x - 1)}^{3}$ .

$\frac{{(x + 1)}^{\frac{1}{2}} ((3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3})}{2 \cdot {(x - 1)}^{3} {(x + 1)}^{\frac{3}{2}}}$

Этап 12.5.12

Перенесем ${(x + 1)}^{\frac{1}{2}}$ в знаменатель, используя правило отрицательных степеней $b^{n} = \frac{1}{b^{- n}}$ .

$\frac{(3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x - 1)}^{3} {(x + 1)}^{\frac{3}{2}} {(x + 1)}^{- \frac{1}{2}}}$

Этап 12.5.13

Упростим знаменатель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 12.5.13.1

Умножим ${(x + 1)}^{\frac{3}{2}}$ на ${(x + 1)}^{- \frac{1}{2}}$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 12.5.13.1.1

Перенесем ${(x + 1)}^{- \frac{1}{2}}$ .

$\frac{(3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x - 1)}^{3} ({(x + 1)}^{- \frac{1}{2}} {(x + 1)}^{\frac{3}{2}})}$

Этап 12.5.13.1.2

Применим правило степени $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ для объединения показателей.

$\frac{(3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x - 1)}^{3} {(x + 1)}^{- \frac{1}{2} + \frac{3}{2}}}$

Этап 12.5.13.1.3

Объединим числители над общим знаменателем.

$\frac{(3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x - 1)}^{3} {(x + 1)}^{\frac{- 1 + 3}{2}}}$

Этап 12.5.13.1.4

Добавим $- 1$ и $3$ .

$\frac{(3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x - 1)}^{3} {(x + 1)}^{\frac{2}{2}}}$

Этап 12.5.13.1.5

Разделим $2$ на $2$ .

$\frac{(3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x - 1)}^{3} {(x + 1)}^{1}}$

Этап 12.5.13.2

Упростим $2 {(x - 1)}^{3} {(x + 1)}^{1}$ .

$\frac{(3 x + 3) {(x - 1)}^{2} - {(x - 1)}^{3}}{2 {(x - 1)}^{3} (x + 1)}$

Этап 12.6

Изменим порядок членов.

$\frac{- {(x - 1)}^{3} + {(x - 1)}^{2} (3 x + 3)}{2 {(x - 1)}^{3} (x + 1)}$

Этап 12.7

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 12.7.1

Вынесем множитель ${(x - 1)}^{2}$ из $- {(x - 1)}^{3} + {(x - 1)}^{2} (3 x + 3)$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 12.7.1.1

Вынесем множитель ${(x - 1)}^{2}$ из $- {(x - 1)}^{3}$ .

$\frac{{(x - 1)}^{2} (- (x - 1)) + {(x - 1)}^{2} (3 x + 3)}{2 {(x - 1)}^{3} (x + 1)}$

Этап 12.7.1.2

Вынесем множитель ${(x - 1)}^{2}$ из ${(x - 1)}^{2} (- (x - 1)) + {(x - 1)}^{2} (3 x + 3)$ .

$\frac{{(x - 1)}^{2} (- (x - 1) + 3 x + 3)}{2 {(x - 1)}^{3} (x + 1)}$

Этап 12.7.2

Применим свойство дистрибутивности.

$\frac{{(x - 1)}^{2} (- x - - 1 + 3 x + 3)}{2 {(x - 1)}^{3} (x + 1)}$

Этап 12.7.3

Умножим $- 1$ на $- 1$ .

$\frac{{(x - 1)}^{2} (- x + 1 + 3 x + 3)}{2 {(x - 1)}^{3} (x + 1)}$

Этап 12.7.4

Добавим $- x$ и $3 x$ .

$\frac{{(x - 1)}^{2} (2 x + 1 + 3)}{2 {(x - 1)}^{3} (x + 1)}$

Этап 12.7.5

Добавим $1$ и $3$ .

$\frac{{(x - 1)}^{2} (2 x + 4)}{2 {(x - 1)}^{3} (x + 1)}$

Этап 12.7.6

Вынесем множитель $2$ из $2 x + 4$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 12.7.6.1

Вынесем множитель $2$ из $2 x$ .

$\frac{{(x - 1)}^{2} (2 (x) + 4)}{2 {(x - 1)}^{3} (x + 1)}$

Этап 12.7.6.2

Вынесем множитель $2$ из $4$ .

$\frac{{(x - 1)}^{2} (2 x + 2 \cdot 2)}{2 {(x - 1)}^{3} (x + 1)}$

Этап 12.7.6.3

Вынесем множитель $2$ из $2 x + 2 \cdot 2$ .

$\frac{{(x - 1)}^{2} (2 (x + 2))}{2 {(x - 1)}^{3} (x + 1)}$

$\frac{{(x - 1)}^{2} \cdot 2 (x + 2)}{2 {(x - 1)}^{3} (x + 1)}$

Этап 12.8

Сократим общий множитель ${(x - 1)}^{2}$ и ${(x - 1)}^{3}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 12.8.1

Вынесем множитель ${(x - 1)}^{2}$ из ${(x - 1)}^{2} \cdot 2 (x + 2)$ .

$\frac{{(x - 1)}^{2} (2 (x + 2))}{2 {(x - 1)}^{3} (x + 1)}$

Этап 12.8.2

Сократим общие множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 12.8.2.1

Вынесем множитель ${(x - 1)}^{2}$ из $2 {(x - 1)}^{3} (x + 1)$ .

$\frac{{(x - 1)}^{2} (2 (x + 2))}{{(x - 1)}^{2} (2 (x - 1) (x + 1))}$

Этап 12.8.2.2

Сократим общий множитель.

$\frac{{(x - 1)}^{2} (2 (x + 2))}{{(x - 1)}^{2} (2 (x - 1) (x + 1))}$

Этап 12.8.2.3

Перепишем это выражение.

$\frac{2 (x + 2)}{2 (x - 1) (x + 1)}$

Этап 12.9

Сократим общий множитель $2$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 12.9.1

Сократим общий множитель.

$\frac{2 (x + 2)}{2 (x - 1) (x + 1)}$

Этап 12.9.2

Перепишем это выражение.

$\frac{x + 2}{(x - 1) (x + 1)}$