Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Запишем в виде функции.
Этап 2
Этап 2.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 2.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 2.3
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 2.4
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 2.5
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 3
Этап 3.1
Упростим каждый член.
Этап 3.1.1
Перепишем в виде .
Этап 3.1.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 3.1.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.1.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.1.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.1.3
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 3.1.3.1
Упростим каждый член.
Этап 3.1.3.1.1
Умножим на .
Этап 3.1.3.1.2
Перенесем влево от .
Этап 3.1.3.1.3
Перепишем в виде .
Этап 3.1.3.1.4
Перепишем в виде .
Этап 3.1.3.1.5
Умножим на .
Этап 3.1.3.2
Вычтем из .
Этап 3.1.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.1.5
Упростим.
Этап 3.1.5.1
Умножим на .
Этап 3.1.5.2
Умножим на .
Этап 3.2
Вычтем из .
Этап 4
Этап 4.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.2
Умножим на каждый элемент матрицы.
Этап 4.3
Найдем значение .
Этап 4.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.3.3
Умножим на .
Этап 4.4
Найдем значение .
Этап 4.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.4.3
Умножим на .
Этап 4.5
Продифференцируем, используя правило константы.
Этап 4.5.1
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.5.2
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.5.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.5.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.6
Упростим.
Этап 4.6.1
Объединим термины.
Этап 4.6.1.1
Добавим и .
Этап 4.6.1.2
Добавим и .
Этап 4.6.1.3
Добавим и .
Этап 4.6.1.4
Добавим и .
Этап 4.6.2
Изменим порядок членов.
Этап 5
Этап 5.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 5.2
Найдем значение .
Этап 5.2.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 5.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 5.2.3
Умножим на .
Этап 5.3
Найдем значение .
Этап 5.3.1
Сократим общий множитель .
Этап 5.3.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 5.3.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 5.3.2
Умножим на каждый элемент матрицы.
Этап 5.3.3
Упростим каждый элемент матрицы.
Этап 5.3.3.1
Сократим общий множитель .
Этап 5.3.3.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.3.1.2
Сократим общий множитель.
Этап 5.3.3.1.3
Перепишем это выражение.
Этап 5.3.3.2
Умножим .
Этап 5.3.3.2.1
Объединим и .
Этап 5.3.3.2.2
Объединим и .
Этап 5.4
Продифференцируем, используя правило константы.
Этап 5.4.1
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 5.4.2
Добавим и .
Этап 6
Чтобы найти локальные максимумы и минимумы функции, приравняем производную к и решим полученное уравнение.
Этап 7
Этап 7.1
Найдем первую производную.
Этап 7.1.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 7.1.2
Умножим на каждый элемент матрицы.
Этап 7.1.3
Найдем значение .
Этап 7.1.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 7.1.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 7.1.3.3
Умножим на .
Этап 7.1.4
Найдем значение .
Этап 7.1.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 7.1.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 7.1.4.3
Умножим на .
Этап 7.1.5
Продифференцируем, используя правило константы.
Этап 7.1.5.1
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 7.1.5.2
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 7.1.5.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 7.1.5.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 7.1.6
Упростим.
Этап 7.1.6.1
Объединим термины.
Этап 7.1.6.1.1
Добавим и .
Этап 7.1.6.1.2
Добавим и .
Этап 7.1.6.1.3
Добавим и .
Этап 7.1.6.1.4
Добавим и .
Этап 7.1.6.2
Изменим порядок членов.
Этап 7.2
Первая производная по равна .
Этап 8
Пусть первая производная равна .
Этап 9
Этап 9.1
Зададим знаменатель в равным , чтобы узнать, где данное выражение не определено.
Этап 9.2
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 9.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 9.2.2
Упростим левую часть.
Этап 9.2.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 9.2.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 9.2.2.1.2
Разделим на .
Этап 9.2.3
Упростим правую часть.
Этап 9.2.3.1
Разделим на .
Этап 10
Критические точки, которые необходимо вычислить.
Этап 11
Найдем вторую производную в . Если вторая производная положительна, то это локальный минимум. Если она отрицательна, то это локальный максимум.
Этап 12
Этап 12.1
Умножим на .
Этап 12.2
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Неопределенные
Этап 13
Так как первая производная не изменила знак, локальные экстремумы отсутствуют.
Нет локальных экстремумов
Этап 14