Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Найдем первую производную.
Этап 1.1.1
Продифференцируем.
Этап 1.1.1.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.1.1.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.2
Найдем значение .
Этап 1.1.2.1
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.1.2.1.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 1.1.2.1.2
Производная по равна .
Этап 1.1.2.1.3
Заменим все вхождения на .
Этап 1.1.2.2
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.1.2.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.2.4
Умножим на .
Этап 1.1.2.5
Объединим и .
Этап 1.1.3
Изменим порядок членов.
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 уравнения на .
Этап 2.4
Упростим обе части уравнения.
Этап 2.4.1
Упростим левую часть.
Этап 2.4.1.1
Упростим .
Этап 2.4.1.1.1
Сократим общий множитель .
Этап 2.4.1.1.1.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 2.4.1.1.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.4.1.1.1.3
Сократим общий множитель.
Этап 2.4.1.1.1.4
Перепишем это выражение.
Этап 2.4.1.1.2
Умножим.
Этап 2.4.1.1.2.1
Умножим на .
Этап 2.4.1.1.2.2
Умножим на .
Этап 2.4.2
Упростим правую часть.
Этап 2.4.2.1
Умножим на .
Этап 2.5
Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.
Этап 2.6
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 2.6.1
Сначала с помощью положительного значения найдем первое решение.
Этап 2.6.2
Затем, используя отрицательное значение , найдем второе решение.
Этап 2.6.3
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 2.7
Выпишем каждое выражение, чтобы найти решение для .
Этап 2.8
Решим относительно в .
Этап 2.8.1
Применим обратный косеканс к обеим частям уравнения, чтобы извлечь из-под знака косеканса.
Этап 2.8.2
Упростим правую часть.
Этап 2.8.2.1
Точное значение : .
Этап 2.8.3
Умножим обе части уравнения на .
Этап 2.8.4
Упростим обе части уравнения.
Этап 2.8.4.1
Упростим левую часть.
Этап 2.8.4.1.1
Сократим общий множитель .
Этап 2.8.4.1.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.8.4.1.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.8.4.2
Упростим правую часть.
Этап 2.8.4.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 2.8.4.2.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.8.4.2.1.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.8.4.2.1.3
Перепишем это выражение.
Этап 2.8.5
Функция косеканса положительна в первом и втором квадрантах. Для нахождения второго решения вычтем угол приведения из и найдем решение во втором квадранте.
Этап 2.8.6
Решим относительно .
Этап 2.8.6.1
Умножим обе части уравнения на .
Этап 2.8.6.2
Упростим обе части уравнения.
Этап 2.8.6.2.1
Упростим левую часть.
Этап 2.8.6.2.1.1
Сократим общий множитель .
Этап 2.8.6.2.1.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.8.6.2.1.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.8.6.2.2
Упростим правую часть.
Этап 2.8.6.2.2.1
Упростим .
Этап 2.8.6.2.2.1.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.8.6.2.2.1.2
Упростим члены.
Этап 2.8.6.2.2.1.2.1
Объединим и .
Этап 2.8.6.2.2.1.2.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.8.6.2.2.1.2.3
Сократим общий множитель .
Этап 2.8.6.2.2.1.2.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.8.6.2.2.1.2.3.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.8.6.2.2.1.2.3.3
Перепишем это выражение.
Этап 2.8.6.2.2.1.3
Упростим числитель.
Этап 2.8.6.2.2.1.3.1
Перенесем влево от .
Этап 2.8.6.2.2.1.3.2
Вычтем из .
Этап 2.8.7
Найдем период .
Этап 2.8.7.1
Период функции можно вычислить по формуле .
Этап 2.8.7.2
Заменим на в формуле периода.
Этап 2.8.7.3
приблизительно равно . Это положительное число, поэтому вычтем абсолютное значение.
Этап 2.8.7.4
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 2.8.7.5
Умножим на .
Этап 2.8.8
Период функции равен . Поэтому значения повторяются через каждые рад. в обоих направлениях.
, для любого целого
, для любого целого
Этап 2.9
Решим относительно в .
Этап 2.9.1
Применим обратный косеканс к обеим частям уравнения, чтобы извлечь из-под знака косеканса.
Этап 2.9.2
Упростим правую часть.
Этап 2.9.2.1
Точное значение : .
Этап 2.9.3
Умножим обе части уравнения на .
Этап 2.9.4
Упростим обе части уравнения.
Этап 2.9.4.1
Упростим левую часть.
Этап 2.9.4.1.1
Сократим общий множитель .
Этап 2.9.4.1.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.9.4.1.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.9.4.2
Упростим правую часть.
Этап 2.9.4.2.1
Упростим .
Этап 2.9.4.2.1.1
Сократим общий множитель .
Этап 2.9.4.2.1.1.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 2.9.4.2.1.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.4.2.1.1.3
Сократим общий множитель.
Этап 2.9.4.2.1.1.4
Перепишем это выражение.
Этап 2.9.4.2.1.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.9.5
Функция косеканса отрицательна в третьем и четвертом квадрантах. Для нахождения второго решения вычтем решение из , чтобы найти угол приведения. Затем добавим этот угол приведения к и найдем решение в третьем квадранте.
Этап 2.9.6
Упростим выражение, чтобы найти второе решение.
Этап 2.9.6.1
Вычтем из .
Этап 2.9.6.2
Результирующий угол является положительным, меньшим и отличается от на полный оборот.
Этап 2.9.6.3
Решим относительно .
Этап 2.9.6.3.1
Умножим обе части уравнения на .
Этап 2.9.6.3.2
Упростим обе части уравнения.
Этап 2.9.6.3.2.1
Упростим левую часть.
Этап 2.9.6.3.2.1.1
Сократим общий множитель .
Этап 2.9.6.3.2.1.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.9.6.3.2.1.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.9.6.3.2.2
Упростим правую часть.
Этап 2.9.6.3.2.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 2.9.6.3.2.2.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.9.6.3.2.2.1.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.9.6.3.2.2.1.3
Перепишем это выражение.
Этап 2.9.7
Найдем период .
Этап 2.9.7.1
Период функции можно вычислить по формуле .
Этап 2.9.7.2
Заменим на в формуле периода.
Этап 2.9.7.3
приблизительно равно . Это положительное число, поэтому вычтем абсолютное значение.
Этап 2.9.7.4
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 2.9.7.5
Умножим на .
Этап 2.9.8
Добавим к каждому отрицательному углу, чтобы получить положительные углы.
Этап 2.9.8.1
Добавим к , чтобы найти положительный угол.
Этап 2.9.8.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.9.8.3
Объединим дроби.
Этап 2.9.8.3.1
Объединим и .
Этап 2.9.8.3.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.9.8.4
Упростим числитель.
Этап 2.9.8.4.1
Умножим на .
Этап 2.9.8.4.2
Вычтем из .
Этап 2.9.8.5
Перечислим новые углы.
Этап 2.9.9
Период функции равен . Поэтому значения повторяются через каждые рад. в обоих направлениях.
, для любого целого
, для любого целого
Этап 2.10
Перечислим все решения.
, для любого целого
Этап 2.11
Объединим ответы.
, для любого целого
, для любого целого
Этап 3
Этап 3.1
Зададим аргумент в равным , чтобы узнать, где данное выражение не определено.
, для любого целого
Этап 3.2
Решим относительно .
Этап 3.2.1
Умножим обе части уравнения на .
Этап 3.2.2
Упростим обе части уравнения.
Этап 3.2.2.1
Упростим левую часть.
Этап 3.2.2.1.1
Сократим общий множитель .
Этап 3.2.2.1.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 3.2.2.1.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 3.2.2.2
Упростим правую часть.
Этап 3.2.2.2.1
Избавимся от скобок.
Этап 3.3
Уравнение не определено, если знаменатель равен , аргумент под знаком квадратного корня меньше или аргумент под знаком логарифма меньше или равен .
, для любого целого числа
, для любого целого числа
Этап 4
Этап 4.1
Найдем значение в .
Этап 4.1.1
Подставим вместо .
Этап 4.1.2
Упростим каждый член.
Этап 4.1.2.1
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 4.1.2.2
Умножим .
Этап 4.1.2.2.1
Умножим на .
Этап 4.1.2.2.2
Умножим на .
Этап 4.1.2.3
Точное значение : .
Этап 4.2
Найдем значение в .
Этап 4.2.1
Подставим вместо .
Этап 4.2.2
Упростим каждый член.
Этап 4.2.2.1
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 4.2.2.2
Умножим .
Этап 4.2.2.2.1
Умножим на .
Этап 4.2.2.2.2
Умножим на .
Этап 4.2.2.3
Применим угол приведения, найдя угол с эквивалентными тригонометрическими значениями в первом квадранте. Сделаем выражение отрицательным, поскольку котангенс отрицателен во втором квадранте.
Этап 4.2.2.4
Точное значение : .
Этап 4.2.2.5
Умножим на .
Этап 4.3
Найдем значение в .
Этап 4.3.1
Подставим вместо .
Этап 4.3.2
Упростим каждый член.
Этап 4.3.2.1
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 4.3.2.2
Умножим .
Этап 4.3.2.2.1
Умножим на .
Этап 4.3.2.2.2
Умножим на .
Этап 4.3.2.3
Применим угол приведения, найдя угол с эквивалентными тригонометрическими значениями в первом квадранте.
Этап 4.3.2.4
Точное значение : .
Этап 4.4
Найдем значение в .
Этап 4.4.1
Подставим вместо .
Этап 4.4.2
Упростим каждый член.
Этап 4.4.2.1
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 4.4.2.2
Умножим .
Этап 4.4.2.2.1
Умножим на .
Этап 4.4.2.2.2
Умножим на .
Этап 4.4.2.3
Применим угол приведения, найдя угол с эквивалентными тригонометрическими значениями в первом квадранте. Сделаем выражение отрицательным, поскольку котангенс отрицателен в четвертом квадранте.
Этап 4.4.2.4
Точное значение : .
Этап 4.4.2.5
Умножим на .
Этап 4.5
Найдем значение в .
Этап 4.5.1
Подставим вместо .
Этап 4.5.2
Упростим каждый член.
Этап 4.5.2.1
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 4.5.2.2
Умножим .
Этап 4.5.2.2.1
Умножим на .
Этап 4.5.2.2.2
Умножим на .
Этап 4.5.2.3
Удалим число полных оборотов , чтобы угол оказался больше или равен и меньше .
Этап 4.5.2.4
Точное значение : .
Этап 4.6
Перечислим все точки.
Этап 5