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 правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.1.3
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.1.3.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 1.1.3.2
Производная по равна .
Этап 1.1.3.3
Заменим все вхождения на .
Этап 1.1.4
Объединим дроби.
Этап 1.1.4.1
Объединим и .
Этап 1.1.4.2
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 1.1.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.5.1
Перенесем .
Этап 1.1.5.2
Умножим на .
Этап 1.1.5.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.1.5.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.5.3
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 1.1.5.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.1.5.5
Добавим и .
Этап 1.1.6
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.1.7
Упростим члены.
Этап 1.1.7.1
Объединим и .
Этап 1.1.7.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.1.7.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.1.8
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.9
Умножим на .
Этап 1.1.10
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.11
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.1.12
Объединим и .
Этап 1.1.13
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.1.14
Упростим числитель.
Этап 1.1.14.1
Умножим на .
Этап 1.1.14.2
Вычтем из .
Этап 1.1.15
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.1.16
Объединим и .
Этап 1.1.17
Объединим и .
Этап 1.1.18
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 1.2
Первая производная по равна .
Этап 2
Этап 2.1
Пусть первая производная равна .
Этап 2.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 2.3
Умножим обе части на .
Этап 2.4
Упростим.
Этап 2.4.1
Упростим левую часть.
Этап 2.4.1.1
Упростим .
Этап 2.4.1.1.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.4.1.1.2
Сократим общий множитель .
Этап 2.4.1.1.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.4.1.1.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.4.1.1.3
Сократим общий множитель .
Этап 2.4.1.1.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.4.1.1.3.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.4.2
Упростим правую часть.
Этап 2.4.2.1
Упростим .
Этап 2.4.2.1.1
Сократим общий множитель .
Этап 2.4.2.1.1.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 2.4.2.1.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.4.2.1.1.3
Сократим общий множитель.
Этап 2.4.2.1.1.4
Перепишем это выражение.
Этап 2.4.2.1.2
Умножим на .
Этап 2.5
Чтобы решить относительно , перепишем уравнение, используя свойства логарифмов.
Этап 2.6
Перепишем в экспоненциальной форме, используя определение логарифма. Если и — положительные вещественные числа и , то эквивалентно .
Этап 2.7
Решим относительно .
Этап 2.7.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 2.7.2
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 2.7.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 2.7.2.2
Упростим левую часть.
Этап 2.7.2.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 2.7.2.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.7.2.2.1.2
Разделим на .
Этап 2.7.2.3
Упростим правую часть.
Этап 2.7.2.3.1
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
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
Применим правило , чтобы представить возведение в степень в виде радикала.
Этап 3.1.3
Любое число, возведенное в степень , является основанием.
Этап 3.1.4
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
Перемножим экспоненты в .
Этап 3.3.2.2.1.1.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 3.3.2.2.1.1.2
Сократим общий множитель .
Этап 3.3.2.2.1.1.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 3.3.2.2.1.1.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 3.3.2.2.1.2
Упростим.
Этап 3.3.2.3
Упростим правую часть.
Этап 3.3.2.3.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 3.4
Зададим знаменатель в равным , чтобы узнать, где данное выражение не определено.
Этап 3.5
Решим относительно .
Этап 3.5.1
Чтобы избавиться от радикала в левой части уравнения, возведем обе части уравнения в квадрат.
Этап 3.5.2
Упростим каждую часть уравнения.
Этап 3.5.2.1
С помощью запишем в виде .
Этап 3.5.2.2
Упростим левую часть.
Этап 3.5.2.2.1
Упростим .
Этап 3.5.2.2.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 3.5.2.2.1.2
Возведем в степень .
Этап 3.5.2.2.1.3
Перемножим экспоненты в .
Этап 3.5.2.2.1.3.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 3.5.2.2.1.3.2
Сократим общий множитель .
Этап 3.5.2.2.1.3.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 3.5.2.2.1.3.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 3.5.2.2.1.4
Упростим.
Этап 3.5.2.3
Упростим правую часть.
Этап 3.5.2.3.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 3.5.3
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 3.5.3.1
Разделим каждый член на .
Этап 3.5.3.2
Упростим левую часть.
Этап 3.5.3.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 3.5.3.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 3.5.3.2.1.2
Разделим на .
Этап 3.5.3.3
Упростим правую часть.
Этап 3.5.3.3.1
Разделим на .
Этап 3.6
Зададим аргумент в меньшим или равным , чтобы узнать, где данное выражение не определено.
Этап 3.7
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 3.7.1
Разделим каждый член на .
Этап 3.7.2
Упростим левую часть.
Этап 3.7.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 3.7.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 3.7.2.1.2
Разделим на .
Этап 3.7.3
Упростим правую часть.
Этап 3.7.3.1
Разделим на .
Этап 3.8
Зададим подкоренное выражение в меньшим , чтобы узнать, где данное выражение не определено.
Этап 3.9
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
Избавимся от скобок.
Этап 4.1.2.2
Перепишем в виде .
Этап 4.1.2.3
Любой корень из равен .
Этап 4.1.2.4
Упростим знаменатель.
Этап 4.1.2.4.1
Изменим порядок и .
Этап 4.1.2.4.2
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 4.1.2.5
Умножим на .
Этап 4.1.2.6
Объединим и упростим знаменатель.
Этап 4.1.2.6.1
Умножим на .
Этап 4.1.2.6.2
Перенесем .
Этап 4.1.2.6.3
Возведем в степень .
Этап 4.1.2.6.4
Возведем в степень .
Этап 4.1.2.6.5
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.1.2.6.6
Добавим и .
Этап 4.1.2.6.7
Перепишем в виде .
Этап 4.1.2.6.7.1
С помощью запишем в виде .
Этап 4.1.2.6.7.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 4.1.2.6.7.3
Объединим и .
Этап 4.1.2.6.7.4
Сократим общий множитель .
Этап 4.1.2.6.7.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.2.6.7.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 4.1.2.6.7.5
Найдем экспоненту.
Этап 4.1.2.7
Перенесем влево от .
Этап 4.1.2.8
Сократим общий множитель .
Этап 4.1.2.8.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.2.8.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.2.8.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.1.2.9
Перенесем в числитель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 4.1.2.10
Развернем , вынося из логарифма.
Этап 4.1.2.11
Сократим общий множитель .
Этап 4.1.2.11.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.2.11.2
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.2.11.3
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.2.11.4
Перепишем это выражение.
Этап 4.1.2.12
Объединим и .
Этап 4.1.2.13
Натуральный логарифм равен .
Этап 4.1.2.14
Умножим на .
Этап 4.2
Найдем значение в .
Этап 4.2.1
Подставим вместо .
Этап 4.2.2
Упростим.
Этап 4.2.2.1
Избавимся от скобок.
Этап 4.2.2.2
Перепишем в виде .
Этап 4.2.2.3
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 4.2.2.4
Перепишем в виде .
Этап 4.2.2.5
Натуральный логарифм нуля не определен.
Неопределенные
Неопределенные
Неопределенные
Этап 4.3
Перечислим все точки.
Этап 5