Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.2
Найдем значение .
Этап 1.2.1
С помощью запишем в виде .
Этап 1.2.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.2.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 1.2.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.2.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 1.2.3
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.2.3.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 1.2.3.2
Производная по равна .
Этап 1.2.3.3
Заменим все вхождения на .
Этап 1.2.4
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.2.5
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.2.6
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.2.7
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.2.8
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.2.9
Объединим и .
Этап 1.2.10
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.2.11
Упростим числитель.
Этап 1.2.11.1
Умножим на .
Этап 1.2.11.2
Вычтем из .
Этап 1.2.12
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.2.13
Умножим на .
Этап 1.2.14
Вычтем из .
Этап 1.2.15
Объединим и .
Этап 1.2.16
Объединим и .
Этап 1.2.17
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.2.18
Объединим и .
Этап 1.2.19
Умножим на .
Этап 1.2.20
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 1.2.21
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.2.21.1
Перенесем .
Этап 1.2.21.2
Умножим на .
Этап 1.2.21.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.2.21.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.2.21.3
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 1.2.21.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.2.21.5
Добавим и .
Этап 1.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.4
Упростим.
Этап 1.4.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.4.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.4.3
Объединим термины.
Этап 1.4.3.1
Умножим на .
Этап 1.4.3.2
Умножим на .
Этап 1.4.3.3
Возведем в степень .
Этап 1.4.3.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.4.3.5
Добавим и .
Этап 1.4.3.6
Добавим и .
Этап 1.4.4
Упростим числитель.
Этап 1.4.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.4.4.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.4.4.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.4.4.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.4.4.2
Перепишем в виде .
Этап 1.4.4.3
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 2
Этап 2.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.2
Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.3
Перемножим экспоненты в .
Этап 2.3.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.3.2
Умножим .
Этап 2.3.2.1
Объединим и .
Этап 2.3.2.2
Умножим на .
Этап 2.4
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.5
Продифференцируем.
Этап 2.5.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.5.2
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.5.3
Добавим и .
Этап 2.5.4
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.5.5
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.5.6
Упростим выражение.
Этап 2.5.6.1
Умножим на .
Этап 2.5.6.2
Перенесем влево от .
Этап 2.5.6.3
Перепишем в виде .
Этап 2.6
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.7
Продифференцируем.
Этап 2.7.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.7.2
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.7.3
Добавим и .
Этап 2.7.4
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.7.5
Умножим на .
Этап 2.7.6
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.7.7
Упростим путем добавления членов.
Этап 2.7.7.1
Умножим на .
Этап 2.7.7.2
Добавим и .
Этап 2.8
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.8.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.8.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.8.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.9
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.10
Объединим и .
Этап 2.11
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.12
Упростим числитель.
Этап 2.12.1
Умножим на .
Этап 2.12.2
Вычтем из .
Этап 2.13
Объединим дроби.
Этап 2.13.1
Объединим и .
Этап 2.13.2
Объединим и .
Этап 2.14
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.14.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.14.2
Производная по равна .
Этап 2.14.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.15
Объединим дроби.
Этап 2.15.1
Умножим на .
Этап 2.15.2
Упростим выражение.
Этап 2.15.2.1
Перенесем влево от .
Этап 2.15.2.2
Перенесем влево от .
Этап 2.15.2.3
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 2.16
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.16.1
Перенесем .
Этап 2.16.2
Умножим на .
Этап 2.16.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.16.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.16.3
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 2.16.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.16.5
Добавим и .
Этап 2.17
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.18
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.19
Добавим и .
Этап 2.20
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.21
Умножим.
Этап 2.21.1
Умножим на .
Этап 2.21.2
Умножим на .
Этап 2.22
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.23
Объединим дроби.
Этап 2.23.1
Объединим и .
Этап 2.23.2
Умножим на .
Этап 2.23.3
Объединим и .
Этап 2.24
Возведем в степень .
Этап 2.25
Возведем в степень .
Этап 2.26
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.27
Добавим и .
Этап 2.28
Умножим на .
Этап 2.29
Упорядочим.
Этап 2.29.1
Перенесем влево от .
Этап 2.29.2
Перенесем влево от .
Этап 2.30
Упростим.
Этап 2.30.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5
Упростим числитель.
Этап 2.30.5.1
Упростим каждый член.
Этап 2.30.5.1.1
Упростим каждый член.
Этап 2.30.5.1.1.1
Умножим на .
Этап 2.30.5.1.1.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.30.5.1.1.2.1
Перенесем .
Этап 2.30.5.1.1.2.2
Умножим на .
Этап 2.30.5.1.1.3
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.30.5.1.1.3.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.1.1.3.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.1.1.3.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.1.1.4
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 2.30.5.1.1.4.1
Упростим каждый член.
Этап 2.30.5.1.1.4.1.1
Умножим на .
Этап 2.30.5.1.1.4.1.2
Умножим на .
Этап 2.30.5.1.1.4.1.3
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.30.5.1.1.4.1.4
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.30.5.1.1.4.1.4.1
Перенесем .
Этап 2.30.5.1.1.4.1.4.2
Умножим на .
Этап 2.30.5.1.1.4.1.5
Умножим на .
Этап 2.30.5.1.1.4.1.6
Умножим на .
Этап 2.30.5.1.1.4.2
Вычтем из .
Этап 2.30.5.1.2
Объединим противоположные члены в .
Этап 2.30.5.1.2.1
Добавим и .
Этап 2.30.5.1.2.2
Добавим и .
Этап 2.30.5.1.3
Вычтем из .
Этап 2.30.5.1.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.1.5
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.30.5.1.6
Перенесем влево от .
Этап 2.30.5.1.7
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.1.8
Умножим на .
Этап 2.30.5.1.9
Умножим на .
Этап 2.30.5.1.10
Упростим числитель.
Этап 2.30.5.1.10.1
Умножим на .
Этап 2.30.5.1.10.2
Перенесем влево от .
Этап 2.30.5.1.10.3
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.30.5.1.10.4
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.30.5.1.10.4.1
Перенесем .
Этап 2.30.5.1.10.4.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.30.5.1.10.4.3
Добавим и .
Этап 2.30.5.1.10.5
Умножим на .
Этап 2.30.5.1.10.6
Перепишем в разложенном на множители виде.
Этап 2.30.5.1.10.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.1.10.6.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.1.10.6.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.1.10.6.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.1.10.6.2
Перепишем в виде .
Этап 2.30.5.1.10.6.3
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 2.30.5.1.11
Умножим на .
Этап 2.30.5.1.12
Упростим числитель.
Этап 2.30.5.1.12.1
Возведем в степень .
Этап 2.30.5.1.12.2
Возведем в степень .
Этап 2.30.5.1.12.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.30.5.1.12.4
Добавим и .
Этап 2.30.5.1.13
Умножим на .
Этап 2.30.5.1.14
Упростим числитель.
Этап 2.30.5.1.14.1
Возведем в степень .
Этап 2.30.5.1.14.2
Возведем в степень .
Этап 2.30.5.1.14.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.30.5.1.14.4
Добавим и .
Этап 2.30.5.1.15
Умножим .
Этап 2.30.5.1.15.1
Объединим и .
Этап 2.30.5.1.15.2
Умножим на .
Этап 2.30.5.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.30.5.3
Объединим и .
Этап 2.30.5.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.30.5.5
Упростим числитель.
Этап 2.30.5.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.5.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.5.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.5.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.5.2
Объединим показатели степеней.
Этап 2.30.5.5.2.1
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.2.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.30.5.5.2.2.1
Перенесем .
Этап 2.30.5.5.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.30.5.5.2.2.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.30.5.5.2.2.4
Добавим и .
Этап 2.30.5.5.2.2.5
Разделим на .
Этап 2.30.5.5.3
Упростим каждый член.
Этап 2.30.5.5.3.1
Уберем знак модуля в , поскольку любое число в четной степени всегда положительное.
Этап 2.30.5.5.3.2
Перепишем в виде .
Этап 2.30.5.5.3.3
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.30.5.5.3.3.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.5.3.3.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.5.3.3.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.5.3.4
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 2.30.5.5.3.4.1
Упростим каждый член.
Этап 2.30.5.5.3.4.1.1
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.4.1.2
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.4.1.3
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.4.1.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.30.5.5.3.4.1.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.30.5.5.3.4.1.5.1
Перенесем .
Этап 2.30.5.5.3.4.1.5.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.30.5.5.3.4.1.5.3
Добавим и .
Этап 2.30.5.5.3.4.1.6
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.4.1.7
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.4.2
Вычтем из .
Этап 2.30.5.5.3.5
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.5.3.6
Упростим.
Этап 2.30.5.5.3.6.1
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.6.2
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.7
Перепишем в виде .
Этап 2.30.5.5.3.8
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.30.5.5.3.8.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.5.3.8.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.5.3.8.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.5.3.9
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 2.30.5.5.3.9.1
Упростим каждый член.
Этап 2.30.5.5.3.9.1.1
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.9.1.2
Перенесем влево от .
Этап 2.30.5.5.3.9.1.3
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.9.2
Добавим и .
Этап 2.30.5.5.3.10
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.5.3.11
Упростим.
Этап 2.30.5.5.3.11.1
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.11.2
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.12
Перепишем в виде .
Этап 2.30.5.5.3.13
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.30.5.5.3.13.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.5.3.13.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.5.3.13.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.5.3.14
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 2.30.5.5.3.14.1
Упростим каждый член.
Этап 2.30.5.5.3.14.1.1
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.14.1.2
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.14.1.3
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.14.1.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.30.5.5.3.14.1.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.30.5.5.3.14.1.5.1
Перенесем .
Этап 2.30.5.5.3.14.1.5.2
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.14.1.6
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.14.1.7
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.14.2
Вычтем из .
Этап 2.30.5.5.3.15
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 2.30.5.5.3.16
Упростим каждый член.
Этап 2.30.5.5.3.16.1
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.16.2
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.16.3
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.16.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.30.5.5.3.16.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.30.5.5.3.16.5.1
Перенесем .
Этап 2.30.5.5.3.16.5.2
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.16.6
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.16.7
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.30.5.5.3.16.7.1
Перенесем .
Этап 2.30.5.5.3.16.7.2
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.16.7.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.30.5.5.3.16.7.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.30.5.5.3.16.7.3
Добавим и .
Этап 2.30.5.5.3.16.8
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.16.9
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.30.5.5.3.16.10
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.30.5.5.3.16.10.1
Перенесем .
Этап 2.30.5.5.3.16.10.2
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.16.10.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.30.5.5.3.16.10.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.30.5.5.3.16.10.3
Добавим и .
Этап 2.30.5.5.3.16.11
Умножим на .
Этап 2.30.5.5.3.16.12
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.30.5.5.3.16.12.1
Перенесем .
Этап 2.30.5.5.3.16.12.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.30.5.5.3.16.12.3
Добавим и .
Этап 2.30.5.5.3.17
Объединим противоположные члены в .
Этап 2.30.5.5.3.17.1
Добавим и .
Этап 2.30.5.5.3.17.2
Добавим и .
Этап 2.30.5.5.3.17.3
Вычтем из .
Этап 2.30.5.5.3.17.4
Добавим и .
Этап 2.30.5.5.3.18
Вычтем из .
Этап 2.30.5.5.3.19
Добавим и .
Этап 2.30.5.5.4
Добавим и .
Этап 2.30.5.5.5
Вычтем из .
Этап 2.30.5.5.6
Добавим и .
Этап 2.30.5.5.7
Разложим на множители, используя правило полных квадратов.
Этап 2.30.5.5.7.1
Переставляем члены.
Этап 2.30.5.5.7.2
Перепишем в виде .
Этап 2.30.5.5.7.3
Перепишем в виде .
Этап 2.30.5.5.7.4
Проверим, чтобы средний член был равен удвоенному произведению корней из первого и третьего членов.
Этап 2.30.5.5.7.5
Перепишем многочлен.
Этап 2.30.5.5.7.6
Разложим на множители, используя правило выделения полного квадрата из квадратного трехчлена , где и .
Этап 2.30.5.5.8
Перепишем в виде .
Этап 2.30.5.5.9
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 2.30.5.5.10
Применим правило умножения к .
Этап 2.30.5.6
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.30.5.7
Объединим и .
Этап 2.30.5.8
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.30.5.9
Упростим числитель.
Этап 2.30.5.9.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.9.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.9.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.9.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.9.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.30.5.9.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.30.5.9.3.1
Перенесем .
Этап 2.30.5.9.3.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.30.5.9.3.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.30.5.9.3.4
Добавим и .
Этап 2.30.5.9.3.5
Разделим на .
Этап 2.30.5.9.4
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.5
Уберем знак модуля в , поскольку любое число в четной степени всегда положительное.
Этап 2.30.5.9.6
Перепишем в виде .
Этап 2.30.5.9.7
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.30.5.9.7.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.9.7.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.9.7.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.9.8
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 2.30.5.9.8.1
Упростим каждый член.
Этап 2.30.5.9.8.1.1
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.8.1.2
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.8.1.3
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.8.1.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.30.5.9.8.1.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.30.5.9.8.1.5.1
Перенесем .
Этап 2.30.5.9.8.1.5.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.30.5.9.8.1.5.3
Добавим и .
Этап 2.30.5.9.8.1.6
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.8.1.7
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.8.2
Вычтем из .
Этап 2.30.5.9.9
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.9.10
Упростим.
Этап 2.30.5.9.10.1
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.10.2
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.11
Перепишем в виде .
Этап 2.30.5.9.12
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.30.5.9.12.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.9.12.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.9.12.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.9.13
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 2.30.5.9.13.1
Упростим каждый член.
Этап 2.30.5.9.13.1.1
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.13.1.2
Перенесем влево от .
Этап 2.30.5.9.13.1.3
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.13.2
Добавим и .
Этап 2.30.5.9.14
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.9.15
Упростим.
Этап 2.30.5.9.15.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.30.5.9.15.1.1
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.30.5.9.15.1.2
Добавим и .
Этап 2.30.5.9.15.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.30.5.9.15.3
Перенесем влево от .
Этап 2.30.5.9.16
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.30.5.9.16.1
Перенесем .
Этап 2.30.5.9.16.2
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.16.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.30.5.9.16.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.30.5.9.16.3
Добавим и .
Этап 2.30.5.9.17
Перепишем в виде .
Этап 2.30.5.9.18
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.30.5.9.18.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.9.18.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.9.18.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.9.19
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 2.30.5.9.19.1
Упростим каждый член.
Этап 2.30.5.9.19.1.1
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.19.1.2
Перенесем влево от .
Этап 2.30.5.9.19.1.3
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.19.2
Вычтем из .
Этап 2.30.5.9.20
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 2.30.5.9.21
Упростим каждый член.
Этап 2.30.5.9.21.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.30.5.9.21.1.1
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.30.5.9.21.1.2
Добавим и .
Этап 2.30.5.9.21.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.30.5.9.21.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.30.5.9.21.3.1
Перенесем .
Этап 2.30.5.9.21.3.2
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.21.3.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.30.5.9.21.3.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.30.5.9.21.3.3
Добавим и .
Этап 2.30.5.9.21.4
Перенесем влево от .
Этап 2.30.5.9.21.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.30.5.9.21.5.1
Перенесем .
Этап 2.30.5.9.21.5.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.30.5.9.21.5.3
Добавим и .
Этап 2.30.5.9.21.6
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.30.5.9.21.7
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.30.5.9.21.7.1
Перенесем .
Этап 2.30.5.9.21.7.2
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.21.7.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.30.5.9.21.7.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.30.5.9.21.7.3
Добавим и .
Этап 2.30.5.9.21.8
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.21.9
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.21.10
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.30.5.9.21.10.1
Перенесем .
Этап 2.30.5.9.21.10.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.30.5.9.21.10.3
Добавим и .
Этап 2.30.5.9.21.11
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.30.5.9.21.12
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.30.5.9.21.12.1
Перенесем .
Этап 2.30.5.9.21.12.2
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.21.12.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.30.5.9.21.12.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.30.5.9.21.12.3
Добавим и .
Этап 2.30.5.9.21.13
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.21.14
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.22
Объединим противоположные члены в .
Этап 2.30.5.9.22.1
Добавим и .
Этап 2.30.5.9.22.2
Добавим и .
Этап 2.30.5.9.22.3
Вычтем из .
Этап 2.30.5.9.22.4
Добавим и .
Этап 2.30.5.9.23
Вычтем из .
Этап 2.30.5.9.24
Добавим и .
Этап 2.30.5.9.25
Добавим и .
Этап 2.30.5.9.26
Вычтем из .
Этап 2.30.5.9.27
Изменим порядок членов.
Этап 2.30.5.9.28
Перепишем в разложенном на множители виде.
Этап 2.30.5.9.28.1
Разложим на множители, используя теорему о рациональных корнях.
Этап 2.30.5.9.28.1.1
Если у многочленной функции целые коэффициенты, то каждый рациональный ноль будет иметь вид , где — делитель константы, а — делитель старшего коэффициента.
Этап 2.30.5.9.28.1.2
Найдем все комбинации . Это ― возможные корни многочлена.
Этап 2.30.5.9.28.1.3
Подставим и упростим выражение. В этом случае выражение равно , поэтому является корнем многочлена.
Этап 2.30.5.9.28.1.3.1
Подставим в многочлен.
Этап 2.30.5.9.28.1.3.2
Возведем в степень .
Этап 2.30.5.9.28.1.3.3
Возведем в степень .
Этап 2.30.5.9.28.1.3.4
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.28.1.3.5
Добавим и .
Этап 2.30.5.9.28.1.3.6
Возведем в степень .
Этап 2.30.5.9.28.1.3.7
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.28.1.3.8
Вычтем из .
Этап 2.30.5.9.28.1.3.9
Добавим и .
Этап 2.30.5.9.28.1.4
Поскольку — известный корень, разделим многочлен на , чтобы найти частное многочленов. Этот многочлен можно будет использовать, чтобы найти оставшиеся корни.
Этап 2.30.5.9.28.1.5
Разделим на .
Этап 2.30.5.9.28.1.5.1
Подготовим многочлены к делению. Если слагаемые представляют не все экспоненты, добавим отсутствующий член со значением .
| + | + | + | + | - | + | + |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.2
Разделим член с максимальной степенью в делимом на член с максимальной степенью в делителе .
| + | + | + | + | - | + | + |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.3
Умножим новое частное на делитель.
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| + | + |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.4
Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в .
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.5
После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.6
Вынесем следующие члены из исходного делимого в текущее делимое.
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.7
Разделим член с максимальной степенью в делимом на член с максимальной степенью в делителе .
| - | |||||||||||||||||
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.8
Умножим новое частное на делитель.
| - | |||||||||||||||||
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| - | - |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.9
Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в .
| - | |||||||||||||||||
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.10
После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.
| - | |||||||||||||||||
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.11
Вынесем следующие члены из исходного делимого в текущее делимое.
| - | |||||||||||||||||
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.12
Разделим член с максимальной степенью в делимом на член с максимальной степенью в делителе .
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.13
Умножим новое частное на делитель.
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.14
Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в .
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | - |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.15
После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.16
Вынесем следующие члены из исходного делимого в текущее делимое.
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | - |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.17
Разделим член с максимальной степенью в делимом на член с максимальной степенью в делителе .
| - | + | - | |||||||||||||||
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | - |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.18
Умножим новое частное на делитель.
| - | + | - | |||||||||||||||
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | - |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.19
Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в .
| - | + | - | |||||||||||||||
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| + | + |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.20
После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.
| - | + | - | |||||||||||||||
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.21
Вынесем следующие члены из исходного делимого в текущее делимое.
| - | + | - | |||||||||||||||
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | + |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.22
Разделим член с максимальной степенью в делимом на член с максимальной степенью в делителе .
| - | + | - | - | ||||||||||||||
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | + |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.23
Умножим новое частное на делитель.
| - | + | - | - | ||||||||||||||
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| - | - |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.24
Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в .
| - | + | - | - | ||||||||||||||
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.25
После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.
| - | + | - | - | ||||||||||||||
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.26
Вынесем следующие члены из исходного делимого в текущее делимое.
| - | + | - | - | ||||||||||||||
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.27
Разделим член с максимальной степенью в делимом на член с максимальной степенью в делителе .
| - | + | - | - | + | |||||||||||||
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.28
Умножим новое частное на делитель.
| - | + | - | - | + | |||||||||||||
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.29
Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в .
| - | + | - | - | + | |||||||||||||
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | - |
Этап 2.30.5.9.28.1.5.30
После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.
| - | + | - | - | + | |||||||||||||
| + | + | + | + | - | + | + | |||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| + | + | ||||||||||||||||
| - | - | ||||||||||||||||
Этап 2.30.5.9.28.1.5.31
Поскольку остаток равен , окончательным ответом является частное.
Этап 2.30.5.9.28.1.6
Запишем в виде набора множителей.
Этап 2.30.5.9.28.2
Перегруппируем члены.
Этап 2.30.5.9.28.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.9.28.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.9.28.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.9.28.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.9.28.3.4
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.9.28.3.5
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.9.28.4
Перепишем в виде .
Этап 2.30.5.9.28.5
Пусть . Подставим вместо для всех.
Этап 2.30.5.9.28.6
Разложим на множители, используя метод группировки.
Этап 2.30.5.9.28.6.1
Рассмотрим форму . Найдем пару целых чисел, произведение которых равно , а сумма — . В данном случае произведение чисел равно , а сумма — .
Этап 2.30.5.9.28.6.2
Запишем разложение на множители, используя данные целые числа.
Этап 2.30.5.9.28.7
Заменим все вхождения на .
Этап 2.30.5.9.28.8
Перепишем в виде .
Этап 2.30.5.9.28.9
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 2.30.5.9.28.10
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.9.28.10.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.9.28.10.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.9.28.10.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.9.28.10.4
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.9.28.10.5
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.9.28.11
Перепишем в виде .
Этап 2.30.5.9.28.12
Пусть . Подставим вместо для всех.
Этап 2.30.5.9.28.13
Разложим на множители методом группировки
Этап 2.30.5.9.28.13.1
Для многочлена вида представим средний член в виде суммы двух членов, произведение которых равно , а сумма — .
Этап 2.30.5.9.28.13.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.9.28.13.1.2
Запишем как плюс
Этап 2.30.5.9.28.13.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.9.28.13.2
Вынесем наибольший общий делитель из каждой группы.
Этап 2.30.5.9.28.13.2.1
Сгруппируем первые два члена и последние два члена.
Этап 2.30.5.9.28.13.2.2
Вынесем наибольший общий делитель (НОД) из каждой группы.
Этап 2.30.5.9.28.13.3
Разложим многочлен, вынеся наибольший общий делитель .
Этап 2.30.5.9.28.14
Заменим все вхождения на .
Этап 2.30.5.9.28.15
Перепишем в виде .
Этап 2.30.5.9.28.16
Изменим порядок и .
Этап 2.30.5.9.28.17
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 2.30.5.9.28.18
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.9.28.18.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.9.28.18.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.9.28.18.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.30.5.9.28.19
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.9.28.20
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.28.21
Перенесем влево от .
Этап 2.30.5.9.28.22
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.30.5.9.28.22.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.9.28.22.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.9.28.22.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.9.28.23
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 2.30.5.9.28.23.1
Упростим каждый член.
Этап 2.30.5.9.28.23.1.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.30.5.9.28.23.1.1.1
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.28.23.1.1.1.1
Возведем в степень .
Этап 2.30.5.9.28.23.1.1.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.30.5.9.28.23.1.1.2
Добавим и .
Этап 2.30.5.9.28.23.1.2
Перенесем влево от .
Этап 2.30.5.9.28.23.1.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.30.5.9.28.23.1.3.1
Перенесем .
Этап 2.30.5.9.28.23.1.3.2
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.28.23.1.4
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.28.23.2
Добавим и .
Этап 2.30.5.9.28.23.3
Добавим и .
Этап 2.30.5.9.28.24
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.9.28.25
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.28.26
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.30.5.9.28.26.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.9.28.26.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.9.28.26.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.30.5.9.28.27
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 2.30.5.9.28.27.1
Упростим каждый член.
Этап 2.30.5.9.28.27.1.1
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.28.27.1.2
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.28.27.1.3
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.28.27.1.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.30.5.9.28.27.1.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.30.5.9.28.27.1.5.1
Перенесем .
Этап 2.30.5.9.28.27.1.5.2
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.28.27.1.6
Умножим на .
Этап 2.30.5.9.28.27.2
Добавим и .
Этап 2.30.5.9.28.27.3
Добавим и .
Этап 2.30.5.9.28.28
Изменим порядок членов.
Этап 2.30.5.9.28.29
Разложим на множители.
Этап 2.30.5.9.29
Объединим показатели степеней.
Этап 2.30.5.9.29.1
Возведем в степень .
Этап 2.30.5.9.29.2
Возведем в степень .
Этап 2.30.5.9.29.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.30.5.9.29.4
Добавим и .
Этап 2.30.6
Объединим термины.
Этап 2.30.6.1
Перепишем в виде произведения.
Этап 2.30.6.2
Умножим на .
Этап 2.30.6.3
Умножим на .
Этап 2.30.6.4
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.30.6.4.1
Перенесем .
Этап 2.30.6.4.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.30.6.4.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.30.6.4.4
Добавим и .
Этап 3
Чтобы найти локальные максимумы и минимумы функции, приравняем производную к и решим полученное уравнение.
Этап 4
Этап 4.1
Найдем первую производную.
Этап 4.1.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.1.2
Найдем значение .
Этап 4.1.2.1
С помощью запишем в виде .
Этап 4.1.2.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.1.2.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 4.1.2.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.2.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 4.1.2.3
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 4.1.2.3.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 4.1.2.3.2
Производная по равна .
Этап 4.1.2.3.3
Заменим все вхождения на .
Этап 4.1.2.4
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.1.2.5
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.1.2.6
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.1.2.7
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.2.8
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.1.2.9
Объединим и .
Этап 4.1.2.10
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.1.2.11
Упростим числитель.
Этап 4.1.2.11.1
Умножим на .
Этап 4.1.2.11.2
Вычтем из .
Этап 4.1.2.12
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 4.1.2.13
Умножим на .
Этап 4.1.2.14
Вычтем из .
Этап 4.1.2.15
Объединим и .
Этап 4.1.2.16
Объединим и .
Этап 4.1.2.17
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 4.1.2.18
Объединим и .
Этап 4.1.2.19
Умножим на .
Этап 4.1.2.20
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 4.1.2.21
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 4.1.2.21.1
Перенесем .
Этап 4.1.2.21.2
Умножим на .
Этап 4.1.2.21.2.1
Возведем в степень .
Этап 4.1.2.21.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.1.2.21.3
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 4.1.2.21.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.1.2.21.5
Добавим и .
Этап 4.1.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.1.4
Упростим.
Этап 4.1.4.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.4.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.4.3
Объединим термины.
Этап 4.1.4.3.1
Умножим на .
Этап 4.1.4.3.2
Умножим на .
Этап 4.1.4.3.3
Возведем в степень .
Этап 4.1.4.3.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.1.4.3.5
Добавим и .
Этап 4.1.4.3.6
Добавим и .
Этап 4.1.4.4
Упростим числитель.
Этап 4.1.4.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.4.4.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.4.4.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.4.4.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.4.4.2
Перепишем в виде .
Этап 4.1.4.4.3
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 4.2
Первая производная по равна .
Этап 5
Этап 5.1
Пусть первая производная равна .
Этап 5.2
Приравняем числитель к нулю.
Этап 5.3
Решим уравнение относительно .
Этап 5.3.1
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 5.3.2
Приравняем к .
Этап 5.3.3
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 5.3.3.1
Приравняем к .
Этап 5.3.3.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 5.3.4
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 5.3.4.1
Приравняем к .
Этап 5.3.4.2
Решим относительно .
Этап 5.3.4.2.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 5.3.4.2.2
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 5.3.4.2.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 5.3.4.2.2.2
Упростим левую часть.
Этап 5.3.4.2.2.2.1
Деление двух отрицательных значений дает положительное значение.
Этап 5.3.4.2.2.2.2
Разделим на .
Этап 5.3.4.2.2.3
Упростим правую часть.
Этап 5.3.4.2.2.3.1
Разделим на .
Этап 5.3.5
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 5.4
Исключим решения, которые не делают истинным.
Этап 6
Этап 6.1
Применим правило , чтобы представить возведение в степень в виде радикала.
Этап 6.2
Зададим знаменатель в равным , чтобы узнать, где данное выражение не определено.
Этап 6.3
Решим относительно .
Этап 6.3.1
Упростим обе части уравнения.
Этап 6.3.1.1
Перепишем в виде .
Этап 6.3.1.2
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 6.3.1.3
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 6.3.1.3.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.3.1.3.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.3.1.3.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.3.1.4
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 6.3.1.4.1
Упростим каждый член.
Этап 6.3.1.4.1.1
Умножим на .
Этап 6.3.1.4.1.2
Умножим на .
Этап 6.3.1.4.1.3
Перенесем влево от .
Этап 6.3.1.4.1.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 6.3.1.4.1.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 6.3.1.4.1.5.1
Перенесем .
Этап 6.3.1.4.1.5.2
Умножим на .
Этап 6.3.1.4.2
Добавим и .
Этап 6.3.1.4.3
Добавим и .
Этап 6.3.1.5
Перепишем в виде .
Этап 6.3.1.6
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 6.3.1.7
Вынесем за скобки.
Этап 6.3.1.8
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 6.3.1.9
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 6.3.1.9.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.3.1.9.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.3.1.9.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.3.1.10
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 6.3.1.10.1
Упростим каждый член.
Этап 6.3.1.10.1.1
Умножим на .
Этап 6.3.1.10.1.2
Умножим на .
Этап 6.3.1.10.1.3
Перенесем влево от .
Этап 6.3.1.10.1.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 6.3.1.10.1.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 6.3.1.10.1.5.1
Перенесем .
Этап 6.3.1.10.1.5.2
Умножим на .
Этап 6.3.1.10.2
Добавим и .
Этап 6.3.1.10.3
Добавим и .
Этап 6.3.1.11
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 6.3.1.11.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.3.1.11.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.3.1.11.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.3.1.12
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 6.3.1.12.1
Упростим каждый член.
Этап 6.3.1.12.1.1
Умножим на .
Этап 6.3.1.12.1.2
Умножим на .
Этап 6.3.1.12.1.3
Перенесем влево от .
Этап 6.3.1.12.1.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 6.3.1.12.1.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 6.3.1.12.1.5.1
Перенесем .
Этап 6.3.1.12.1.5.2
Умножим на .
Этап 6.3.1.12.2
Добавим и .
Этап 6.3.1.12.3
Добавим и .
Этап 6.3.1.13
Уберем знак модуля в , поскольку любое число в четной степени всегда положительное.
Этап 6.3.1.14
Перепишем в виде .
Этап 6.3.1.15
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 6.3.1.15.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.3.1.15.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.3.1.15.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 6.3.1.16
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 6.3.1.16.1
Упростим каждый член.
Этап 6.3.1.16.1.1
Умножим на .
Этап 6.3.1.16.1.2
Умножим на .
Этап 6.3.1.16.1.3
Умножим на .
Этап 6.3.1.16.1.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 6.3.1.16.1.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 6.3.1.16.1.5.1
Перенесем .
Этап 6.3.1.16.1.5.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 6.3.1.16.1.5.3
Добавим и .
Этап 6.3.1.16.1.6
Умножим на .
Этап 6.3.1.16.1.7
Умножим на .
Этап 6.3.1.16.2
Вычтем из .
Этап 6.3.1.17
Разложим на множители, используя правило полных квадратов.
Этап 6.3.1.17.1
Перепишем в виде .
Этап 6.3.1.17.2
Перепишем в виде .
Этап 6.3.1.17.3
Проверим, чтобы средний член был равен удвоенному произведению корней из первого и третьего членов.
Этап 6.3.1.17.4
Перепишем многочлен.
Этап 6.3.1.17.5
Разложим на множители, используя правило выделения полного квадрата из квадратного трехчлена , где и .
Этап 6.3.1.18
Перепишем в виде .
Этап 6.3.1.19
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 6.3.1.20
Применим правило умножения к .
Этап 6.3.1.21
Перепишем в виде .
Этап 6.3.1.22
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 6.3.2
С помощью запишем в виде .
Этап 6.3.3
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 6.3.4
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 6.3.4.1
Приравняем к .
Этап 6.3.4.2
Решим относительно .
Этап 6.3.4.2.1
Избавимся от знаков модуля. В правой части уравнения возникнет знак , поскольку .
Этап 6.3.4.2.2
Плюс или минус равно .
Этап 6.3.4.2.3
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 6.3.4.2.4
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 6.3.4.2.4.1
Приравняем к .
Этап 6.3.4.2.4.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 6.3.4.2.5
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 6.3.4.2.5.1
Приравняем к .
Этап 6.3.4.2.5.2
Решим относительно .
Этап 6.3.4.2.5.2.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 6.3.4.2.5.2.2
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 6.3.4.2.5.2.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 6.3.4.2.5.2.2.2
Упростим левую часть.
Этап 6.3.4.2.5.2.2.2.1
Деление двух отрицательных значений дает положительное значение.
Этап 6.3.4.2.5.2.2.2.2
Разделим на .
Этап 6.3.4.2.5.2.2.3
Упростим правую часть.
Этап 6.3.4.2.5.2.2.3.1
Разделим на .
Этап 6.3.4.2.6
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 6.3.5
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 6.3.5.1
Приравняем к .
Этап 6.3.5.2
Решим относительно .
Этап 6.3.5.2.1
Возведем обе части уравнения в степень , чтобы исключить дробный показатель в левой части.
Этап 6.3.5.2.2
Упростим показатель степени.
Этап 6.3.5.2.2.1
Упростим левую часть.
Этап 6.3.5.2.2.1.1
Упростим .
Этап 6.3.5.2.2.1.1.1
Перемножим экспоненты в .
Этап 6.3.5.2.2.1.1.1.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 6.3.5.2.2.1.1.1.2
Сократим общий множитель .
Этап 6.3.5.2.2.1.1.1.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.3.5.2.2.1.1.1.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 6.3.5.2.2.1.1.2
Упростим.
Этап 6.3.5.2.2.2
Упростим правую часть.
Этап 6.3.5.2.2.2.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 6.3.5.2.3
Решим относительно .
Этап 6.3.5.2.3.1
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 6.3.5.2.3.2
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 6.3.5.2.3.2.1
Приравняем к .
Этап 6.3.5.2.3.2.2
Решим относительно .
Этап 6.3.5.2.3.2.2.1
Приравняем к .
Этап 6.3.5.2.3.2.2.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 6.3.5.2.3.3
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 6.3.5.2.3.3.1
Приравняем к .
Этап 6.3.5.2.3.3.2
Решим относительно .
Этап 6.3.5.2.3.3.2.1
Приравняем к .
Этап 6.3.5.2.3.3.2.2
Решим относительно .
Этап 6.3.5.2.3.3.2.2.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 6.3.5.2.3.3.2.2.2
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 6.3.5.2.3.3.2.2.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 6.3.5.2.3.3.2.2.2.2
Упростим левую часть.
Этап 6.3.5.2.3.3.2.2.2.2.1
Деление двух отрицательных значений дает положительное значение.
Этап 6.3.5.2.3.3.2.2.2.2.2
Разделим на .
Этап 6.3.5.2.3.3.2.2.2.3
Упростим правую часть.
Этап 6.3.5.2.3.3.2.2.2.3.1
Разделим на .
Этап 6.3.5.2.3.4
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 6.3.6
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 6.4
Уравнение не определено, если знаменатель равен , аргумент под знаком квадратного корня меньше или аргумент под знаком логарифма меньше или равен .
Этап 7
Критические точки, которые необходимо вычислить.
Этап 8
Найдем вторую производную в . Если вторая производная положительна, то это локальный минимум. Если она отрицательна, то это локальный максимум.
Этап 9
Этап 9.1
Упростим числитель.
Этап 9.1.1
Перепишем в виде .
Этап 9.1.2
Перепишем в виде .
Этап 9.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 9.1.4
Применим правило умножения к .
Этап 9.1.5
Возведем в степень .
Этап 9.1.6
Умножим на .
Этап 9.1.7
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 9.1.7.1
Перенесем .
Этап 9.1.7.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 9.1.7.3
Добавим и .
Этап 9.2
Упростим знаменатель.
Этап 9.2.1
Упростим каждый член.
Этап 9.2.1.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 9.2.1.2
Умножим на .
Этап 9.2.2
Добавим и .
Этап 9.2.3
Абсолютное значение ― это расстояние между числом и нулем. Расстояние между и равно .
Этап 9.3
Упростим числитель.
Этап 9.3.1
Вычтем из .
Этап 9.3.2
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 9.3.3
Добавим и .
Этап 9.3.4
Умножим на .
Этап 9.3.5
Возведем в степень .
Этап 9.4
Упростим с помощью разложения.
Этап 9.4.1
Умножим на .
Этап 9.4.2
Вынесем множитель из .
Этап 9.5
Сократим общие множители.
Этап 9.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.5.2
Сократим общий множитель.
Этап 9.5.3
Перепишем это выражение.
Этап 10
— локальный максимум, так как вторая производная отрицательная. Это называется тестом второй производной.
— локальный максимум
Этап 11
Этап 11.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 11.2
Упростим результат.
Этап 11.2.1
Упростим каждый член.
Этап 11.2.1.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 11.2.1.2
Умножим на .
Этап 11.2.1.3
Добавим и .
Этап 11.2.1.4
Абсолютное значение ― это расстояние между числом и нулем. Расстояние между и равно .
Этап 11.2.2
Окончательный ответ: .
Этап 12
Найдем вторую производную в . Если вторая производная положительна, то это локальный минимум. Если она отрицательна, то это локальный максимум.
Этап 13
Этап 13.1
Упростим каждый член.
Этап 13.1.1
Возведем в степень .
Этап 13.1.2
Умножим на .
Этап 13.2
Вычтем из .
Этап 13.3
Абсолютное значение ― это расстояние между числом и нулем. Расстояние между и равно .
Этап 13.4
Упростим выражение.
Этап 13.4.1
Перепишем в виде .
Этап 13.4.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 13.5
Сократим общий множитель .
Этап 13.5.1
Сократим общий множитель.
Этап 13.5.2
Перепишем это выражение.
Этап 13.6
Упростим выражение.
Этап 13.6.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 13.6.2
Умножим на .
Этап 13.6.3
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Этап 13.7
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Неопределенные
Этап 14
Этап 14.1
Разобьем на отдельные интервалы в окрестности значений , при которых первая производная равна или не определена.
Этап 14.2
Подставим любое число такое, что , из интервала в первую производную , чтобы проверить знак результата (отрицательный или положительный).
Этап 14.2.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 14.2.2
Упростим результат.
Этап 14.2.2.1
Упростим выражение.
Этап 14.2.2.1.1
Избавимся от скобок.
Этап 14.2.2.1.2
Умножим на .
Этап 14.2.2.2
Упростим знаменатель.
Этап 14.2.2.2.1
Упростим каждый член.
Этап 14.2.2.2.1.1
Возведем в степень .
Этап 14.2.2.2.1.2
Умножим на .
Этап 14.2.2.2.2
Вычтем из .
Этап 14.2.2.2.3
Абсолютное значение ― это расстояние между числом и нулем. Расстояние между и равно .
Этап 14.2.2.3
Упростим числитель.
Этап 14.2.2.3.1
Умножим на .
Этап 14.2.2.3.2
Вычтем из .
Этап 14.2.2.3.3
Умножим на .
Этап 14.2.2.3.4
Добавим и .
Этап 14.2.2.4
Упростим с помощью разложения.
Этап 14.2.2.4.1
Умножим на .
Этап 14.2.2.4.2
Вынесем множитель из .
Этап 14.2.2.5
Сократим общие множители.
Этап 14.2.2.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.2.2.5.2
Сократим общий множитель.
Этап 14.2.2.5.3
Перепишем это выражение.
Этап 14.2.2.6
Окончательный ответ: .
Этап 14.3
Подставим любое число такое, что , из интервала в первую производную , чтобы проверить знак результата (отрицательный или положительный).
Этап 14.3.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 14.3.2
Упростим результат.
Этап 14.3.2.1
Упростим выражение.
Этап 14.3.2.1.1
Избавимся от скобок.
Этап 14.3.2.1.2
Умножим на .
Этап 14.3.2.2
Упростим знаменатель.
Этап 14.3.2.2.1
Упростим каждый член.
Этап 14.3.2.2.1.1
Возведем в степень .
Этап 14.3.2.2.1.2
Умножим на .
Этап 14.3.2.2.2
Вычтем из .
Этап 14.3.2.2.3
Абсолютное значение ― это расстояние между числом и нулем. Расстояние между и равно .
Этап 14.3.2.3
Упростим числитель.
Этап 14.3.2.3.1
Умножим на .
Этап 14.3.2.3.2
Вычтем из .
Этап 14.3.2.3.3
Умножим на .
Этап 14.3.2.3.4
Добавим и .
Этап 14.3.2.4
Упростим с помощью разложения.
Этап 14.3.2.4.1
Умножим на .
Этап 14.3.2.4.2
Вынесем множитель из .
Этап 14.3.2.5
Сократим общие множители.
Этап 14.3.2.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.3.2.5.2
Сократим общий множитель.
Этап 14.3.2.5.3
Перепишем это выражение.
Этап 14.3.2.6
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 14.3.2.7
Окончательный ответ: .
Этап 14.4
Подставим любое число такое, что , из интервала в первую производную , чтобы проверить знак результата (отрицательный или положительный).
Этап 14.4.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 14.4.2
Упростим результат.
Этап 14.4.2.1
Упростим выражение.
Этап 14.4.2.1.1
Избавимся от скобок.
Этап 14.4.2.1.2
Умножим на .
Этап 14.4.2.2
Упростим знаменатель.
Этап 14.4.2.2.1
Упростим каждый член.
Этап 14.4.2.2.1.1
Возведем в степень .
Этап 14.4.2.2.1.2
Умножим на .
Этап 14.4.2.2.2
Вычтем из .
Этап 14.4.2.2.3
Абсолютное значение ― это расстояние между числом и нулем. Расстояние между и равно .
Этап 14.4.2.3
Упростим числитель.
Этап 14.4.2.3.1
Умножим на .
Этап 14.4.2.3.2
Добавим и .
Этап 14.4.2.3.3
Умножим на .
Этап 14.4.2.3.4
Вычтем из .
Этап 14.4.2.4
Упростим с помощью разложения.
Этап 14.4.2.4.1
Умножим на .
Этап 14.4.2.4.2
Вынесем множитель из .
Этап 14.4.2.5
Сократим общие множители.
Этап 14.4.2.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.4.2.5.2
Сократим общий множитель.
Этап 14.4.2.5.3
Перепишем это выражение.
Этап 14.4.2.6
Окончательный ответ: .
Этап 14.5
Подставим любое число такое, что , из интервала в первую производную , чтобы проверить знак результата (отрицательный или положительный).
Этап 14.5.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 14.5.2
Упростим результат.
Этап 14.5.2.1
Упростим выражение.
Этап 14.5.2.1.1
Избавимся от скобок.
Этап 14.5.2.1.2
Умножим на .
Этап 14.5.2.2
Упростим знаменатель.
Этап 14.5.2.2.1
Упростим каждый член.
Этап 14.5.2.2.1.1
Возведем в степень .
Этап 14.5.2.2.1.2
Умножим на .
Этап 14.5.2.2.2
Вычтем из .
Этап 14.5.2.2.3
Абсолютное значение ― это расстояние между числом и нулем. Расстояние между и равно .
Этап 14.5.2.3
Упростим числитель.
Этап 14.5.2.3.1
Умножим на .
Этап 14.5.2.3.2
Добавим и .
Этап 14.5.2.3.3
Умножим на .
Этап 14.5.2.3.4
Вычтем из .
Этап 14.5.2.4
Упростим с помощью разложения.
Этап 14.5.2.4.1
Умножим на .
Этап 14.5.2.4.2
Вынесем множитель из .
Этап 14.5.2.5
Сократим общие множители.
Этап 14.5.2.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 14.5.2.5.2
Сократим общий множитель.
Этап 14.5.2.5.3
Перепишем это выражение.
Этап 14.5.2.6
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 14.5.2.7
Окончательный ответ: .
Этап 14.6
Поскольку первая производная меняет знак с отрицательного на положительный в окрестности , — локальный минимум.
— локальный минимум
Этап 14.7
Поскольку первая производная меняет знак с положительного на отрицательный в окрестности , — локальный максимум.
— локальный максимум
Этап 14.8
Поскольку первая производная меняет знак с отрицательного на положительный в окрестности , — локальный минимум.
— локальный минимум
Этап 14.9
Это локальные экстремумы .
— локальный минимум
— локальный максимум
— локальный минимум
— локальный минимум
— локальный максимум
— локальный минимум
Этап 15