Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Запишем в виде функции.
Этап 2
Этап 2.1
Найдем первую производную.
Этап 2.1.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.1.2
Найдем значение .
Этап 2.1.2.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.1.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.1.2.3
Умножим на .
Этап 2.1.3
Найдем значение .
Этап 2.1.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.1.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.1.3.3
Умножим на .
Этап 2.1.3.4
Объединим и .
Этап 2.1.3.5
Объединим и .
Этап 2.1.3.6
Сократим общий множитель и .
Этап 2.1.3.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.1.3.6.2
Сократим общие множители.
Этап 2.1.3.6.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.1.3.6.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.1.3.6.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 2.1.3.7
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.1.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.1.5
Упростим.
Этап 2.1.5.1
Добавим и .
Этап 2.1.5.2
Изменим порядок членов.
Этап 2.2
Первая производная по равна .
Этап 3
Этап 3.1
Пусть первая производная равна .
Этап 3.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 3.3
Умножим обе части уравнения на .
Этап 3.4
Упростим обе части уравнения.
Этап 3.4.1
Упростим левую часть.
Этап 3.4.1.1
Упростим .
Этап 3.4.1.1.1
Сократим общий множитель .
Этап 3.4.1.1.1.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 3.4.1.1.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.4.1.1.1.3
Сократим общий множитель.
Этап 3.4.1.1.1.4
Перепишем это выражение.
Этап 3.4.1.1.2
Умножим.
Этап 3.4.1.1.2.1
Умножим на .
Этап 3.4.1.1.2.2
Умножим на .
Этап 3.4.2
Упростим правую часть.
Этап 3.4.2.1
Умножим на .
Этап 4
Значения, при которых производная равна : .
Этап 5
Найдя точку, в которой производная равна или не определена, проверим возрастание и убывание в интервале .
Этап 6
Этап 6.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 6.2
Упростим результат.
Этап 6.2.1
Сократим общий множитель и .
Этап 6.2.1.1
Перепишем в виде .
Этап 6.2.1.2
Сократим общие множители.
Этап 6.2.1.2.1
Перепишем в виде .
Этап 6.2.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 6.2.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 6.2.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 6.2.3
Объединим и .
Этап 6.2.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 6.2.5
Упростим числитель.
Этап 6.2.5.1
Умножим на .
Этап 6.2.5.2
Добавим и .
Этап 6.2.6
Сократим общий множитель и .
Этап 6.2.6.1
Перепишем в виде .
Этап 6.2.6.2
Сократим общие множители.
Этап 6.2.6.2.1
Перепишем в виде .
Этап 6.2.6.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 6.2.6.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 6.2.7
Окончательный ответ: .
Этап 6.3
При производная имеет вид . Поскольку это положительная величина, функция возрастает в диапазоне .
Возрастание в области , так как
Возрастание в области , так как
Этап 7
Этап 7.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 7.2
Упростим результат.
Этап 7.2.1
Сократим общий множитель и .
Этап 7.2.1.1
Перепишем в виде .
Этап 7.2.1.2
Сократим общие множители.
Этап 7.2.1.2.1
Перепишем в виде .
Этап 7.2.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 7.2.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 7.2.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 7.2.3
Объединим и .
Этап 7.2.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 7.2.5
Упростим числитель.
Этап 7.2.5.1
Умножим на .
Этап 7.2.5.2
Добавим и .
Этап 7.2.6
Сократим общий множитель и .
Этап 7.2.6.1
Перепишем в виде .
Этап 7.2.6.2
Сократим общие множители.
Этап 7.2.6.2.1
Перепишем в виде .
Этап 7.2.6.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 7.2.6.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 7.2.7
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 7.2.8
Окончательный ответ: .
Этап 7.3
При производная имеет вид . Поскольку это отрицательная величина, функция убывает в диапазоне .
Убывание на , так как
Убывание на , так как
Этап 8
Перечислим интервалы, на которых функция возрастает и убывает.
Возрастание в области:
Убывание на:
Этап 9