Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.2
Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.3
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.3.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 1.3.2
Продифференцируем, используя правило экспоненты, которое гласит, что имеет вид , где =.
Этап 1.3.3
Заменим все вхождения на .
Этап 1.4
Продифференцируем.
Этап 1.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.4.3
Упростим выражение.
Этап 1.4.3.1
Умножим на .
Этап 1.4.3.2
Перенесем влево от .
Этап 1.4.4
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.4.5
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.4.6
Добавим и .
Этап 1.5
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.5.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 1.5.2
Продифференцируем, используя правило экспоненты, которое гласит, что имеет вид , где =.
Этап 1.5.3
Заменим все вхождения на .
Этап 1.6
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.7
Добавим и .
Этап 1.8
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.9
Умножим на .
Этап 1.10
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.11
Объединим дроби.
Этап 1.11.1
Умножим на .
Этап 1.11.2
Объединим и .
Этап 1.12
Упростим.
Этап 1.12.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.12.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.12.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.12.4
Упростим числитель.
Этап 1.12.4.1
Упростим каждый член.
Этап 1.12.4.1.1
Умножим на .
Этап 1.12.4.1.2
Умножим на .
Этап 1.12.4.1.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.12.4.1.3.1
Перенесем .
Этап 1.12.4.1.3.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.12.4.1.3.3
Добавим и .
Этап 1.12.4.1.4
Умножим на .
Этап 1.12.4.1.5
Умножим на .
Этап 1.12.4.2
Вычтем из .
Этап 1.12.4.3
Умножим на .
Этап 1.12.4.4
Добавим 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 на .
Этап 2.4
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.4.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.4.2
Продифференцируем, используя правило экспоненты, которое гласит, что имеет вид , где =.
Этап 2.4.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.5
Продифференцируем.
Этап 2.5.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.5.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.5.3
Упростим выражение.
Этап 2.5.3.1
Умножим на .
Этап 2.5.3.2
Перенесем влево от .
Этап 2.6
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.6.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.6.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.6.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.7
Продифференцируем.
Этап 2.7.1
Умножим на .
Этап 2.7.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.7.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.7.4
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 экспоненты, которое гласит, что имеет вид , где =.
Этап 2.8.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.9
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.10
Добавим и .
Этап 2.11
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.12
Упростим выражение.
Этап 2.12.1
Перенесем влево от .
Этап 2.12.2
Умножим на .
Этап 2.13
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.14
Объединим дроби.
Этап 2.14.1
Умножим на .
Этап 2.14.2
Объединим и .
Этап 2.15
Упростим.
Этап 2.15.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.15.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.15.3
Упростим числитель.
Этап 2.15.3.1
Упростим каждый член.
Этап 2.15.3.1.1
Перепишем в виде .
Этап 2.15.3.1.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.15.3.1.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.15.3.1.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.15.3.1.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.15.3.1.3
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 2.15.3.1.3.1
Упростим каждый член.
Этап 2.15.3.1.3.1.1
Умножим на .
Этап 2.15.3.1.3.1.2
Перенесем влево от .
Этап 2.15.3.1.3.1.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.15.3.1.3.1.3.1
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.15.3.1.3.1.3.2
Добавим и .
Этап 2.15.3.1.3.2
Добавим и .
Этап 2.15.3.1.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.15.3.1.5
Упростим.
Этап 2.15.3.1.5.1
Умножим на .
Этап 2.15.3.1.5.2
Умножим на .
Этап 2.15.3.1.6
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.15.3.1.7
Упростим.
Этап 2.15.3.1.7.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.15.3.1.7.1.1
Перенесем .
Этап 2.15.3.1.7.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.15.3.1.7.1.3
Добавим и .
Этап 2.15.3.1.7.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.15.3.1.7.2.1
Перенесем .
Этап 2.15.3.1.7.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.15.3.1.7.2.3
Добавим и .
Этап 2.15.3.1.8
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.15.3.1.9
Упростим.
Этап 2.15.3.1.9.1
Умножим на .
Этап 2.15.3.1.9.2
Умножим на .
Этап 2.15.3.1.9.3
Умножим на .
Этап 2.15.3.1.10
Умножим на .
Этап 2.15.3.1.11
Умножим на .
Этап 2.15.3.1.12
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.15.3.1.12.1
Перенесем .
Этап 2.15.3.1.12.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.15.3.1.12.3
Добавим и .
Этап 2.15.3.1.13
Умножим на .
Этап 2.15.3.2
Вычтем из .
Этап 2.15.3.3
Умножим на .
Этап 2.15.3.4
Добавим и .
Этап 2.15.3.5
Вычтем из .
Этап 2.15.4
Вынесем множитель из .
Этап 2.15.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.15.4.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.15.4.3
Вынесем множитель из .
Этап 3
Вторая производная по равна .