Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Найдем первую производную.
Этап 1.1.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.1.2
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.1.3
Продифференцируем.
Этап 1.1.3.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.1.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.3.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.1.3.4
Упростим выражение.
Этап 1.1.3.4.1
Добавим и .
Этап 1.1.3.4.2
Умножим на .
Этап 1.1.4
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.1.5
Продифференцируем.
Этап 1.1.5.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.1.5.2
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.1.5.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.5.4
Умножим на .
Этап 1.1.5.5
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.1.5.6
Упростим выражение.
Этап 1.1.5.6.1
Добавим и .
Этап 1.1.5.6.2
Перенесем влево от .
Этап 1.1.5.7
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.5.8
Упростим путем добавления членов.
Этап 1.1.5.8.1
Умножим на .
Этап 1.1.5.8.2
Добавим и .
Этап 1.1.6
Упростим.
Этап 1.1.6.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.6.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.6.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.6.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.6.5
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.6.6
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.1.6.7
Объединим термины.
Этап 1.1.6.7.1
Возведем в степень .
Этап 1.1.6.7.2
Возведем в степень .
Этап 1.1.6.7.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.6.7.4
Добавим и .
Этап 1.1.6.7.5
Умножим на .
Этап 1.1.6.7.6
Перенесем влево от .
Этап 1.1.6.7.7
Умножим на .
Этап 1.1.6.7.8
Возведем в степень .
Этап 1.1.6.7.9
Возведем в степень .
Этап 1.1.6.7.10
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.1.6.7.11
Добавим и .
Этап 1.1.6.7.12
Умножим на .
Этап 1.1.6.7.13
Умножим на .
Этап 1.1.6.7.14
Умножим на .
Этап 1.1.6.7.15
Перенесем влево от .
Этап 1.1.6.7.16
Умножим на .
Этап 1.1.6.7.17
Умножим на .
Этап 1.1.6.7.18
Умножим на .
Этап 1.1.6.7.19
Добавим и .
Этап 1.1.6.7.20
Добавим и .
Этап 1.1.6.7.21
Вычтем из .
Этап 1.2
Первая производная по равна .
Этап 2
Этап 2.1
Пусть первая производная равна .
Этап 2.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.4
Вынесем множитель из .
Этап 2.2.5
Вынесем множитель из .
Этап 2.3
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 2.3.1
Разделим каждый член на .
Этап 2.3.2
Упростим левую часть.
Этап 2.3.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 2.3.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.3.2.1.2
Разделим на .
Этап 2.3.3
Упростим правую часть.
Этап 2.3.3.1
Разделим на .
Этап 2.4
Используем формулу для нахождения корней квадратного уравнения.
Этап 2.5
Подставим значения , и в формулу для корней квадратного уравнения и решим относительно .
Этап 2.6
Упростим.
Этап 2.6.1
Упростим числитель.
Этап 2.6.1.1
Возведем в степень .
Этап 2.6.1.2
Умножим .
Этап 2.6.1.2.1
Умножим на .
Этап 2.6.1.2.2
Умножим на .
Этап 2.6.1.3
Добавим и .
Этап 2.6.1.4
Перепишем в виде .
Этап 2.6.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.6.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 2.6.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 2.6.2
Умножим на .
Этап 2.6.3
Упростим .
Этап 2.7
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Этап 2.7.1
Упростим числитель.
Этап 2.7.1.1
Возведем в степень .
Этап 2.7.1.2
Умножим .
Этап 2.7.1.2.1
Умножим на .
Этап 2.7.1.2.2
Умножим на .
Этап 2.7.1.3
Добавим и .
Этап 2.7.1.4
Перепишем в виде .
Этап 2.7.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.7.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 2.7.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 2.7.2
Умножим на .
Этап 2.7.3
Упростим .
Этап 2.7.4
Заменим на .
Этап 2.8
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Этап 2.8.1
Упростим числитель.
Этап 2.8.1.1
Возведем в степень .
Этап 2.8.1.2
Умножим .
Этап 2.8.1.2.1
Умножим на .
Этап 2.8.1.2.2
Умножим на .
Этап 2.8.1.3
Добавим и .
Этап 2.8.1.4
Перепишем в виде .
Этап 2.8.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.8.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 2.8.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 2.8.2
Умножим на .
Этап 2.8.3
Упростим .
Этап 2.8.4
Заменим на .
Этап 2.9
Окончательный ответ является комбинацией обоих решений.
Этап 3
Значения, при которых производная равна : .
Этап 4
Разобьем на отдельные интервалы вокруг значений , при которых производная равна или не определена.
Этап 5
Этап 5.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 5.2
Упростим результат.
Этап 5.2.1
Упростим каждый член.
Этап 5.2.1.1
Возведем в степень .
Этап 5.2.1.2
Умножим на .
Этап 5.2.1.3
Умножим на .
Этап 5.2.2
Упростим путем сложения и вычитания.
Этап 5.2.2.1
Добавим и .
Этап 5.2.2.2
Вычтем из .
Этап 5.2.3
Окончательный ответ: .
Этап 5.3
При производная имеет вид . Поскольку это положительная величина, функция возрастает в диапазоне .
Возрастание в области , так как
Возрастание в области , так как
Этап 6
Этап 6.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 6.2
Упростим результат.
Этап 6.2.1
Упростим каждый член.
Этап 6.2.1.1
Возведем в степень .
Этап 6.2.1.2
Умножим на .
Этап 6.2.1.3
Умножим на .
Этап 6.2.2
Упростим путем вычитания чисел.
Этап 6.2.2.1
Вычтем из .
Этап 6.2.2.2
Вычтем из .
Этап 6.2.3
Окончательный ответ: .
Этап 6.3
При производная имеет вид . Поскольку это отрицательная величина, функция убывает в диапазоне .
Убывание на , так как
Убывание на , так как
Этап 7
Этап 7.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 7.2
Упростим результат.
Этап 7.2.1
Упростим каждый член.
Этап 7.2.1.1
Возведем в степень .
Этап 7.2.1.2
Умножим на .
Этап 7.2.1.3
Умножим на .
Этап 7.2.2
Упростим путем вычитания чисел.
Этап 7.2.2.1
Вычтем из .
Этап 7.2.2.2
Вычтем из .
Этап 7.2.3
Окончательный ответ: .
Этап 7.3
При производная имеет вид . Поскольку это положительная величина, функция возрастает в диапазоне .
Возрастание в области , так как
Возрастание в области , так как
Этап 8
Перечислим интервалы, на которых функция возрастает и убывает.
Возрастание в области:
Убывание на:
Этап 9