Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Найдем первую производную.
Этап 1.1.1
Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.1.2
Продифференцируем.
Этап 1.1.2.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
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
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.1.2.6
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.2.7
Умножим на .
Этап 1.1.2.8
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.1.2.9
Добавим и .
Этап 1.1.2.10
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.1.2.11
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.2.12
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.1.2.13
Упростим выражение.
Этап 1.1.2.13.1
Добавим и .
Этап 1.1.2.13.2
Умножим на .
Этап 1.1.3
Упростим.
Этап 1.1.3.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.3.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.3.3
Упростим числитель.
Этап 1.1.3.3.1
Упростим каждый член.
Этап 1.1.3.3.1.1
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 1.1.3.3.1.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.3.3.1.1.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.3.3.1.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.3.3.1.2
Упростим каждый член.
Этап 1.1.3.3.1.2.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.3.3.1.2.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.3.3.1.2.2.1
Перенесем .
Этап 1.1.3.3.1.2.2.2
Умножим на .
Этап 1.1.3.3.1.2.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.1.3.3.1.2.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.3.3.1.2.2.3
Добавим и .
Этап 1.1.3.3.1.2.3
Перенесем влево от .
Этап 1.1.3.3.1.2.4
Умножим на .
Этап 1.1.3.3.1.2.5
Умножим на .
Этап 1.1.3.3.1.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.3.3.1.3.1
Перенесем .
Этап 1.1.3.3.1.3.2
Умножим на .
Этап 1.1.3.3.1.3.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.1.3.3.1.3.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.3.3.1.3.3
Добавим и .
Этап 1.1.3.3.1.4
Умножим на .
Этап 1.1.3.3.1.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.3.3.1.5.1
Перенесем .
Этап 1.1.3.3.1.5.2
Умножим на .
Этап 1.1.3.3.1.6
Умножим на .
Этап 1.1.3.3.1.7
Умножим на .
Этап 1.1.3.3.2
Объединим противоположные члены в .
Этап 1.1.3.3.2.1
Вычтем из .
Этап 1.1.3.3.2.2
Добавим и .
Этап 1.1.3.3.2.3
Добавим и .
Этап 1.1.3.3.2.4
Добавим и .
Этап 1.1.3.3.3
Вычтем из .
Этап 1.1.3.4
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.3.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.3.4.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.3.4.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.3.5
Упростим знаменатель.
Этап 1.1.3.5.1
Перепишем в виде .
Этап 1.1.3.5.2
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 1.1.3.5.3
Применим правило умножения к .
Этап 1.1.3.6
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.3.7
Перепишем в виде .
Этап 1.1.3.8
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.3.9
Перепишем в виде .
Этап 1.1.3.10
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.2
Первая производная по равна .
Этап 2
Этап 2.1
Пусть первая производная равна .
Этап 2.2
Приравняем числитель к нулю.
Этап 2.3
Решим уравнение относительно .
Этап 2.3.1
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 2.3.1.1
Разделим каждый член на .
Этап 2.3.1.2
Упростим левую часть.
Этап 2.3.1.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 2.3.1.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.3.1.2.1.2
Разделим на .
Этап 2.3.1.3
Упростим правую часть.
Этап 2.3.1.3.1
Разделим на .
Этап 2.3.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 2.3.3
Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.
Этап 2.3.4
Упростим .
Этап 2.3.4.1
Перепишем в виде .
Этап 2.3.4.2
Перепишем в виде .
Этап 2.3.4.3
Перепишем в виде .
Этап 2.3.4.4
Перепишем в виде .
Этап 2.3.4.5
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 2.3.4.6
Перенесем влево от .
Этап 2.3.5
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 2.3.5.1
Сначала с помощью положительного значения найдем первое решение.
Этап 2.3.5.2
Затем, используя отрицательное значение , найдем второе решение.
Этап 2.3.5.3
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 3
Этап 3.1
Зададим знаменатель в равным , чтобы узнать, где данное выражение не определено.
Этап 3.2
Решим относительно .
Этап 3.2.1
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 3.2.2
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 3.2.2.1
Приравняем к .
Этап 3.2.2.2
Решим относительно .
Этап 3.2.2.2.1
Приравняем к .
Этап 3.2.2.2.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 3.2.3
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 3.2.3.1
Приравняем к .
Этап 3.2.3.2
Решим относительно .
Этап 3.2.3.2.1
Приравняем к .
Этап 3.2.3.2.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 3.2.4
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 3.3
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
Возведем в степень .
Этап 4.1.2.2
Вычтем из .
Этап 4.1.2.3
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Неопределенные
Неопределенные
Этап 4.2
Найдем значение в .
Этап 4.2.1
Подставим вместо .
Этап 4.2.2
Упростим.
Этап 4.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 4.2.2.2
Вычтем из .
Этап 4.2.2.3
Выражение содержит деление на . Выражение не определено.
Неопределенные
Неопределенные
Неопределенные
Неопределенные
Этап 5
В области определения исходной задачи нет значений , при которых производная равна или не определена.
Критические точки не найдены