Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Найдем первую производную.
Этап 1.1.1
С помощью запишем в виде .
Этап 1.1.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.1.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 1.1.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 1.1.3
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.1.4
Объединим и .
Этап 1.1.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.1.6
Упростим числитель.
Этап 1.1.6.1
Умножим на .
Этап 1.1.6.2
Вычтем из .
Этап 1.1.7
Объединим дроби.
Этап 1.1.7.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.1.7.2
Объединим и .
Этап 1.1.7.3
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 1.1.8
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.1.9
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.10
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.1.11
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.12
Умножим на .
Этап 1.1.13
Упростим.
Этап 1.1.13.1
Изменим порядок множителей в .
Этап 1.1.13.2
Умножим на .
Этап 1.2
Первая производная по равна .
Этап 2
Этап 2.1
Пусть первая производная равна .
Этап 2.2
Приравняем числитель к нулю.
Этап 2.3
Решим уравнение относительно .
Этап 2.3.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 2.3.2
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 2.3.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 2.3.2.2
Упростим левую часть.
Этап 2.3.2.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 2.3.2.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.3.2.2.1.2
Разделим на .
Этап 2.3.2.3
Упростим правую часть.
Этап 2.3.2.3.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.3.3
Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.
Этап 2.3.4
Упростим .
Этап 2.3.4.1
Перепишем в виде .
Этап 2.3.4.2
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 2.3.4.3
Перепишем в виде .
Этап 2.3.4.4
Упростим числитель.
Этап 2.3.4.4.1
Перепишем в виде .
Этап 2.3.4.4.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.3.4.4.1.2
Перепишем в виде .
Этап 2.3.4.4.2
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 2.3.4.5
Умножим на .
Этап 2.3.4.6
Объединим и упростим знаменатель.
Этап 2.3.4.6.1
Умножим на .
Этап 2.3.4.6.2
Возведем в степень .
Этап 2.3.4.6.3
Возведем в степень .
Этап 2.3.4.6.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.3.4.6.5
Добавим и .
Этап 2.3.4.6.6
Перепишем в виде .
Этап 2.3.4.6.6.1
С помощью запишем в виде .
Этап 2.3.4.6.6.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.3.4.6.6.3
Объединим и .
Этап 2.3.4.6.6.4
Сократим общий множитель .
Этап 2.3.4.6.6.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.3.4.6.6.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.3.4.6.6.5
Найдем экспоненту.
Этап 2.3.4.7
Упростим числитель.
Этап 2.3.4.7.1
Объединим, используя правило умножения для радикалов.
Этап 2.3.4.7.2
Умножим на .
Этап 2.3.4.8
Объединим дроби.
Этап 2.3.4.8.1
Объединим и .
Этап 2.3.4.8.2
Перенесем влево от .
Этап 2.3.5
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 2.3.5.1
Сначала с помощью положительного значения найдем первое решение.
Этап 2.3.5.2
Затем, используя отрицательное значение , найдем второе решение.
Этап 2.3.5.3
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 3
Этап 3.1
Преобразуем выражения, перейдя от дробных степеней к радикалам.
Этап 3.1.1
Применим правило , чтобы представить возведение в степень в виде радикала.
Этап 3.1.2
Любое число, возведенное в степень , является основанием.
Этап 3.2
Зададим знаменатель в равным , чтобы узнать, где данное выражение не определено.
Этап 3.3
Решим относительно .
Этап 3.3.1
Чтобы избавиться от радикала в левой части уравнения, возведем обе части уравнения в квадрат.
Этап 3.3.2
Упростим каждую часть уравнения.
Этап 3.3.2.1
С помощью запишем в виде .
Этап 3.3.2.2
Упростим левую часть.
Этап 3.3.2.2.1
Упростим .
Этап 3.3.2.2.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 3.3.2.2.1.2
Возведем в степень .
Этап 3.3.2.2.1.3
Перемножим экспоненты в .
Этап 3.3.2.2.1.3.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 3.3.2.2.1.3.2
Сократим общий множитель .
Этап 3.3.2.2.1.3.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 3.3.2.2.1.3.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 3.3.2.2.1.4
Упростим.
Этап 3.3.2.2.1.5
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.3.2.2.1.6
Умножим на .
Этап 3.3.2.3
Упростим правую часть.
Этап 3.3.2.3.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 3.3.3
Решим относительно .
Этап 3.3.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.3.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.3.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.3.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.3.2
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 3.3.3.3
Приравняем к .
Этап 3.3.3.4
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 3.3.3.4.1
Приравняем к .
Этап 3.3.3.4.2
Решим относительно .
Этап 3.3.3.4.2.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 3.3.3.4.2.2
Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.
Этап 3.3.3.4.2.3
Упростим .
Этап 3.3.3.4.2.3.1
Перепишем в виде .
Этап 3.3.3.4.2.3.2
Перепишем в виде .
Этап 3.3.3.4.2.3.3
Перепишем в виде .
Этап 3.3.3.4.2.3.4
Перепишем в виде .
Этап 3.3.3.4.2.3.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.3.4.2.3.4.2
Перепишем в виде .
Этап 3.3.3.4.2.3.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 3.3.3.4.2.3.6
Перенесем влево от .
Этап 3.3.3.4.2.4
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 3.3.3.4.2.4.1
Сначала с помощью положительного значения найдем первое решение.
Этап 3.3.3.4.2.4.2
Затем, используя отрицательное значение , найдем второе решение.
Этап 3.3.3.4.2.4.3
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 3.3.3.5
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 3.4
Зададим подкоренное выражение в меньшим , чтобы узнать, где данное выражение не определено.
Этап 3.5
Решим относительно .
Этап 3.5.1
Преобразуем неравенство в уравнение.
Этап 3.5.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.5.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.5.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.5.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.5.3
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 3.5.4
Приравняем к .
Этап 3.5.5
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 3.5.5.1
Приравняем к .
Этап 3.5.5.2
Решим относительно .
Этап 3.5.5.2.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 3.5.5.2.2
Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.
Этап 3.5.5.2.3
Упростим .
Этап 3.5.5.2.3.1
Перепишем в виде .
Этап 3.5.5.2.3.2
Перепишем в виде .
Этап 3.5.5.2.3.3
Перепишем в виде .
Этап 3.5.5.2.3.4
Перепишем в виде .
Этап 3.5.5.2.3.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.5.5.2.3.4.2
Перепишем в виде .
Этап 3.5.5.2.3.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 3.5.5.2.3.6
Перенесем влево от .
Этап 3.5.5.2.4
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 3.5.5.2.4.1
Сначала с помощью положительного значения найдем первое решение.
Этап 3.5.5.2.4.2
Затем, используя отрицательное значение , найдем второе решение.
Этап 3.5.5.2.4.3
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 3.5.6
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 3.5.7
Решение состоит из всех истинных интервалов.
Этап 3.6
Уравнение не определено, если знаменатель равен , аргумент под знаком квадратного корня меньше или аргумент под знаком логарифма меньше или равен .
Этап 4
Этап 4.1
Найдем значение в .
Этап 4.1.1
Подставим вместо .
Этап 4.1.2
Упростим.
Этап 4.1.2.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 4.1.2.2
Умножим на .
Этап 4.1.2.3
Добавим и .
Этап 4.1.2.4
Перепишем в виде .
Этап 4.1.2.5
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 4.2
Перечислим все точки.
Этап 5