Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Найдем первую производную.
Этап 1.1.1
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.1.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.1.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 1.1.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 1.1.3
Продифференцируем.
Этап 1.1.3.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.1.3.2
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.1.3.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.3.4
Умножим на .
Этап 1.1.3.5
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.3.6
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.1.3.7
Добавим и .
Этап 1.1.3.8
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.3.9
Перенесем влево от .
Этап 1.1.4
Упростим.
Этап 1.1.4.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.4.2
Умножим на .
Этап 1.1.4.3
Умножим на .
Этап 1.1.4.4
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.4.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.4.4.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.4.4.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.1.4.5
Упростим каждый член.
Этап 1.1.4.5.1
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 1.1.4.5.2
Упростим каждый член.
Этап 1.1.4.5.2.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.4.5.2.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.4.5.2.2.1
Перенесем .
Этап 1.1.4.5.2.2.2
Умножим на .
Этап 1.1.4.5.2.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.1.4.5.2.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.4.5.2.2.3
Добавим и .
Этап 1.1.4.5.2.3
Умножим на .
Этап 1.1.4.5.2.4
Умножим на .
Этап 1.1.4.5.2.5
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.4.5.2.6
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.4.5.2.6.1
Перенесем .
Этап 1.1.4.5.2.6.2
Умножим на .
Этап 1.1.4.5.2.7
Умножим на .
Этап 1.1.4.5.2.8
Умножим на .
Этап 1.1.4.5.2.9
Умножим на .
Этап 1.1.4.5.2.10
Умножим на .
Этап 1.1.4.5.3
Добавим и .
Этап 1.1.4.5.4
Вычтем из .
Этап 1.1.4.5.5
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.4.5.6
Упростим.
Этап 1.1.4.5.6.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.4.5.6.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.4.5.6.3
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.4.5.6.4
Перенесем влево от .
Этап 1.1.4.5.7
Упростим каждый член.
Этап 1.1.4.5.7.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.4.5.7.1.1
Перенесем .
Этап 1.1.4.5.7.1.2
Умножим на .
Этап 1.1.4.5.7.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.1.4.5.7.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.4.5.7.1.3
Добавим и .
Этап 1.1.4.5.7.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.4.5.7.2.1
Перенесем .
Этап 1.1.4.5.7.2.2
Умножим на .
Этап 1.1.4.5.7.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.1.4.5.7.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.4.5.7.2.3
Добавим и .
Этап 1.1.4.5.7.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.4.5.7.3.1
Перенесем .
Этап 1.1.4.5.7.3.2
Умножим на .
Этап 1.1.4.5.8
Перепишем в виде .
Этап 1.1.4.5.9
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 1.1.4.5.10
Упростим каждый член.
Этап 1.1.4.5.10.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.4.5.10.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.4.5.10.2.1
Перенесем .
Этап 1.1.4.5.10.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.4.5.10.2.3
Добавим и .
Этап 1.1.4.5.10.3
Умножим на .
Этап 1.1.4.5.10.4
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.4.5.10.4.1
Перенесем .
Этап 1.1.4.5.10.4.2
Умножим на .
Этап 1.1.4.5.10.4.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.1.4.5.10.4.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.4.5.10.4.3
Добавим и .
Этап 1.1.4.5.10.5
Умножим на .
Этап 1.1.4.5.10.6
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.4.5.10.7
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.4.5.10.7.1
Перенесем .
Этап 1.1.4.5.10.7.2
Умножим на .
Этап 1.1.4.5.10.7.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.1.4.5.10.7.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.4.5.10.7.3
Добавим и .
Этап 1.1.4.5.10.8
Умножим на .
Этап 1.1.4.5.10.9
Перенесем влево от .
Этап 1.1.4.5.10.10
Умножим на .
Этап 1.1.4.5.10.11
Умножим на .
Этап 1.1.4.5.11
Добавим и .
Этап 1.1.4.5.12
Добавим и .
Этап 1.1.4.5.13
Вычтем из .
Этап 1.1.4.5.14
Вычтем из .
Этап 1.1.4.5.15
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.4.5.16
Упростим.
Этап 1.1.4.5.16.1
Умножим на .
Этап 1.1.4.5.16.2
Умножим на .
Этап 1.1.4.5.16.3
Умножим на .
Этап 1.1.4.5.16.4
Умножим на .
Этап 1.1.4.5.16.5
Умножим на .
Этап 1.1.4.6
Добавим и .
Этап 1.1.4.7
Добавим и .
Этап 1.1.4.8
Вычтем из .
Этап 1.1.4.9
Вычтем из .
Этап 1.1.4.10
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.4.11
Упростим.
Этап 1.1.4.11.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.4.11.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.4.11.3
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.4.11.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 1.1.4.11.5
Перенесем влево от .
Этап 1.1.4.12
Упростим каждый член.
Этап 1.1.4.12.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.4.12.1.1
Перенесем .
Этап 1.1.4.12.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.4.12.1.3
Добавим и .
Этап 1.1.4.12.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.4.12.2.1
Перенесем .
Этап 1.1.4.12.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.4.12.2.3
Добавим и .
Этап 1.1.4.12.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.4.12.3.1
Перенесем .
Этап 1.1.4.12.3.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.4.12.3.3
Добавим и .
Этап 1.1.4.12.4
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.1.4.12.4.1
Перенесем .
Этап 1.1.4.12.4.2
Умножим на .
Этап 1.1.4.12.4.2.1
Возведем в степень .
Этап 1.1.4.12.4.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.4.12.4.3
Добавим и .
Этап 1.2
Первая производная по равна .
Этап 2
Этап 2.1
Пусть первая производная равна .
Этап 2.2
Разложим левую часть уравнения на множители.
Этап 2.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.1.4
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.1.5
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.1.6
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.1.7
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.1.8
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.1.9
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.2
Перегруппируем члены.
Этап 2.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.4
Перепишем в виде .
Этап 2.2.5
Разложим на множители.
Этап 2.2.5.1
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 2.2.5.2
Избавимся от ненужных скобок.
Этап 2.2.6
Перепишем в виде .
Этап 2.2.7
Пусть . Подставим вместо для всех.
Этап 2.2.8
Разложим на множители методом группировки
Этап 2.2.8.1
Для многочлена вида представим средний член в виде суммы двух членов, произведение которых равно , а сумма — .
Этап 2.2.8.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.8.1.2
Запишем как плюс
Этап 2.2.8.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.2.8.2
Вынесем наибольший общий делитель из каждой группы.
Этап 2.2.8.2.1
Сгруппируем первые два члена и последние два члена.
Этап 2.2.8.2.2
Вынесем наибольший общий делитель (НОД) из каждой группы.
Этап 2.2.8.3
Разложим многочлен, вынеся наибольший общий делитель .
Этап 2.2.9
Заменим все вхождения на .
Этап 2.2.10
Перепишем в виде .
Этап 2.2.11
Разложим на множители.
Этап 2.2.11.1
Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, , где и .
Этап 2.2.11.2
Избавимся от ненужных скобок.
Этап 2.2.12
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.12.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.12.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.12.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.13
Пусть . Подставим вместо для всех.
Этап 2.2.14
Разложим на множители методом группировки
Этап 2.2.14.1
Изменим порядок членов.
Этап 2.2.14.2
Для многочлена вида представим средний член в виде суммы двух членов, произведение которых равно , а сумма — .
Этап 2.2.14.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.14.2.2
Запишем как плюс
Этап 2.2.14.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.2.14.3
Вынесем наибольший общий делитель из каждой группы.
Этап 2.2.14.3.1
Сгруппируем первые два члена и последние два члена.
Этап 2.2.14.3.2
Вынесем наибольший общий делитель (НОД) из каждой группы.
Этап 2.2.14.4
Разложим многочлен, вынеся наибольший общий делитель .
Этап 2.2.15
Разложим на множители.
Этап 2.2.15.1
Разложим на множители.
Этап 2.2.15.1.1
Заменим все вхождения на .
Этап 2.2.15.1.2
Избавимся от ненужных скобок.
Этап 2.2.15.2
Избавимся от ненужных скобок.
Этап 2.3
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 2.4
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 2.4.1
Приравняем к .
Этап 2.4.2
Решим относительно .
Этап 2.4.2.1
Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.
Этап 2.4.2.2
Упростим .
Этап 2.4.2.2.1
Перепишем в виде .
Этап 2.4.2.2.2
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 2.4.2.2.3
Плюс или минус равно .
Этап 2.5
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 2.5.1
Приравняем к .
Этап 2.5.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 2.6
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 2.6.1
Приравняем к .
Этап 2.6.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 2.7
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 2.7.1
Приравняем к .
Этап 2.7.2
Решим относительно .
Этап 2.7.2.1
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 2.7.2.2
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 2.7.2.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 2.7.2.2.2
Упростим левую часть.
Этап 2.7.2.2.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 2.7.2.2.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.7.2.2.2.1.2
Разделим на .
Этап 2.8
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 2.8.1
Приравняем к .
Этап 2.8.2
Решим относительно .
Этап 2.8.2.1
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 2.8.2.2
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 2.8.2.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 2.8.2.2.2
Упростим левую часть.
Этап 2.8.2.2.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 2.8.2.2.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.8.2.2.2.1.2
Разделим на .
Этап 2.8.2.2.3
Упростим правую часть.
Этап 2.8.2.2.3.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.9
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 3
Этап 3.1
Область определения выражения ― все действительные числа, за исключением случаев, когда выражение не определено. В данном случае не существует вещественного числа, при котором выражение не определено.
Этап 4
Этап 4.1
Найдем значение в .
Этап 4.1.1
Подставим вместо .
Этап 4.1.2
Упростим.
Этап 4.1.2.1
Упростим выражение.
Этап 4.1.2.1.1
Избавимся от скобок.
Этап 4.1.2.1.2
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 4.1.2.2
Упростим каждый член.
Этап 4.1.2.2.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 4.1.2.2.2
Умножим на .
Этап 4.1.2.3
Упростим выражение.
Этап 4.1.2.3.1
Добавим и .
Этап 4.1.2.3.2
Вычтем из .
Этап 4.1.2.3.3
Возведем в степень .
Этап 4.1.2.3.4
Умножим на .
Этап 4.2
Найдем значение в .
Этап 4.2.1
Подставим вместо .
Этап 4.2.2
Упростим.
Этап 4.2.2.1
Упростим выражение.
Этап 4.2.2.1.1
Избавимся от скобок.
Этап 4.2.2.1.2
Возведем в степень .
Этап 4.2.2.2
Упростим каждый член.
Этап 4.2.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 4.2.2.2.2
Умножим на .
Этап 4.2.2.3
Упростим выражение.
Этап 4.2.2.3.1
Вычтем из .
Этап 4.2.2.3.2
Вычтем из .
Этап 4.2.2.3.3
Возведем в степень .
Этап 4.2.2.3.4
Умножим на .
Этап 4.3
Найдем значение в .
Этап 4.3.1
Подставим вместо .
Этап 4.3.2
Упростим.
Этап 4.3.2.1
Упростим выражение.
Этап 4.3.2.1.1
Избавимся от скобок.
Этап 4.3.2.1.2
Единица в любой степени равна единице.
Этап 4.3.2.1.3
Умножим на .
Этап 4.3.2.2
Упростим каждый член.
Этап 4.3.2.2.1
Единица в любой степени равна единице.
Этап 4.3.2.2.2
Умножим на .
Этап 4.3.2.3
Упростим выражение.
Этап 4.3.2.3.1
Добавим и .
Этап 4.3.2.3.2
Вычтем из .
Этап 4.3.2.3.3
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 4.4
Найдем значение в .
Этап 4.4.1
Подставим вместо .
Этап 4.4.2
Упростим.
Этап 4.4.2.1
Упростим выражение.
Этап 4.4.2.1.1
Избавимся от скобок.
Этап 4.4.2.1.2
Применим правило умножения к .
Этап 4.4.2.1.3
Возведем в степень .
Этап 4.4.2.1.4
Возведем в степень .
Этап 4.4.2.2
Упростим каждый член.
Этап 4.4.2.2.1
Применим правило умножения к .
Этап 4.4.2.2.2
Возведем в степень .
Этап 4.4.2.2.3
Возведем в степень .
Этап 4.4.2.2.4
Сократим общий множитель .
Этап 4.4.2.2.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.4.2.2.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.4.2.2.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.4.2.3
Найдем общий знаменатель.
Этап 4.4.2.3.1
Умножим на .
Этап 4.4.2.3.2
Умножим на .
Этап 4.4.2.3.3
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 4.4.2.3.4
Умножим на .
Этап 4.4.2.3.5
Умножим на .
Этап 4.4.2.3.6
Изменим порядок множителей в .
Этап 4.4.2.3.7
Умножим на .
Этап 4.4.2.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.4.2.5
Упростим каждый член.
Этап 4.4.2.5.1
Умножим на .
Этап 4.4.2.5.2
Умножим на .
Этап 4.4.2.6
Сократим выражение, путем отбрасывания общих множителей.
Этап 4.4.2.6.1
Добавим и .
Этап 4.4.2.6.2
Вычтем из .
Этап 4.4.2.6.3
Сократим общий множитель и .
Этап 4.4.2.6.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.4.2.6.3.2
Сократим общие множители.
Этап 4.4.2.6.3.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.4.2.6.3.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.4.2.6.3.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.4.2.6.4
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 4.4.2.7
Применим правило степени для распределения показателей.
Этап 4.4.2.7.1
Применим правило умножения к .
Этап 4.4.2.7.2
Применим правило умножения к .
Этап 4.4.2.8
Упростим выражение.
Этап 4.4.2.8.1
Возведем в степень .
Этап 4.4.2.8.2
Умножим на .
Этап 4.4.2.9
Объединим.
Этап 4.4.2.10
Упростим выражение.
Этап 4.4.2.10.1
Возведем в степень .
Этап 4.4.2.10.2
Возведем в степень .
Этап 4.4.2.10.3
Умножим на .
Этап 4.4.2.10.4
Умножим на .
Этап 4.5
Найдем значение в .
Этап 4.5.1
Подставим вместо .
Этап 4.5.2
Упростим.
Этап 4.5.2.1
Избавимся от скобок.
Этап 4.5.2.2
Применим правило степени для распределения показателей.
Этап 4.5.2.2.1
Применим правило умножения к .
Этап 4.5.2.2.2
Применим правило умножения к .
Этап 4.5.2.3
Найдем значения экспонент.
Этап 4.5.2.3.1
Возведем в степень .
Этап 4.5.2.3.2
Возведем в степень .
Этап 4.5.2.3.3
Возведем в степень .
Этап 4.5.2.4
Упростим каждый член.
Этап 4.5.2.4.1
Применим правило степени для распределения показателей.
Этап 4.5.2.4.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 4.5.2.4.1.2
Применим правило умножения к .
Этап 4.5.2.4.2
Возведем в степень .
Этап 4.5.2.4.3
Умножим на .
Этап 4.5.2.4.4
Возведем в степень .
Этап 4.5.2.4.5
Возведем в степень .
Этап 4.5.2.4.6
Сократим общий множитель .
Этап 4.5.2.4.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.5.2.4.6.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.5.2.4.6.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.5.2.5
Объединим дроби.
Этап 4.5.2.5.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.5.2.5.2
Упростим выражение.
Этап 4.5.2.5.2.1
Вычтем из .
Этап 4.5.2.5.2.2
Разделим на .
Этап 4.5.2.5.2.3
Добавим и .
Этап 4.5.2.5.2.4
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 4.5.2.6
Умножим .
Этап 4.5.2.6.1
Умножим на .
Этап 4.5.2.6.2
Умножим на .
Этап 4.6
Перечислим все точки.
Этап 5