Математический анализ Примеры

Найти локальный максимум и минимум f(x) = square root of x^3-12x^2+45x+2
Этап 1
Найдем первую производную функции.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
С помощью запишем в виде .
Этап 1.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 1.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 1.3
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 1.4
Объединим и .
Этап 1.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 1.6
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.6.1
Умножим на .
Этап 1.6.2
Вычтем из .
Этап 1.7
Объединим дроби.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.7.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.7.2
Объединим и .
Этап 1.7.3
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 1.8
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.9
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.10
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.11
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.12
Умножим на .
Этап 1.13
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.14
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.15
Умножим на .
Этап 1.16
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.17
Добавим и .
Этап 1.18
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.18.1
Изменим порядок множителей в .
Этап 1.18.2
Умножим на .
Этап 1.18.3
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.18.3.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.18.3.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.18.3.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 1.18.3.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 1.18.3.1.4
Вынесем множитель из .
Этап 1.18.3.1.5
Вынесем множитель из .
Этап 1.18.3.2
Разложим на множители, используя метод группировки.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.18.3.2.1
Рассмотрим форму . Найдем пару целых чисел, произведение которых равно , а сумма — . В данном случае произведение чисел равно , а сумма — .
Этап 1.18.3.2.2
Запишем разложение на множители, используя данные целые числа.
Этап 2
Найдем вторую производную функции.
Нажмите для увеличения количества этапов...
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 .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.3.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.3.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.4
Упростим.
Этап 2.5
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.6
Продифференцируем.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.6.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.6.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.6.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.6.4
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.6.4.1
Добавим и .
Этап 2.6.4.2
Умножим на .
Этап 2.6.5
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.6.6
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.6.7
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.6.8
Упростим путем добавления членов.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.6.8.1
Добавим и .
Этап 2.6.8.2
Умножим на .
Этап 2.6.8.3
Добавим и .
Этап 2.6.8.4
Вычтем из .
Этап 2.7
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.7.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.7.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.7.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.8
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.9
Объединим и .
Этап 2.10
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.11
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.11.1
Умножим на .
Этап 2.11.2
Вычтем из .
Этап 2.12
Объединим дроби.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.12.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.12.2
Объединим и .
Этап 2.12.3
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 2.13
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.14
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.15
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.16
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.17
Умножим на .
Этап 2.18
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.19
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.20
Умножим на .
Этап 2.21
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.22
Объединим дроби.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.22.1
Добавим и .
Этап 2.22.2
Умножим на .
Этап 2.23
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.23.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.23.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.23.4
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.23.4.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.23.4.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.23.4.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.23.4.3
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.23.4.4
Перенесем влево от .
Этап 2.23.4.5
Умножим на .
Этап 2.23.4.6
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.6.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.23.4.6.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.23.4.6.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.23.4.7
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.7.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.7.1.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.7.1.1.1
Перенесем .
Этап 2.23.4.7.1.1.2
Умножим на .
Этап 2.23.4.7.1.2
Умножим на .
Этап 2.23.4.7.1.3
Умножим на .
Этап 2.23.4.7.2
Добавим и .
Этап 2.23.4.8
Умножим на .
Этап 2.23.4.9
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.9.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.9.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.23.4.9.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.23.4.9.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.23.4.9.1.4
Вынесем множитель из .
Этап 2.23.4.9.1.5
Вынесем множитель из .
Этап 2.23.4.9.2
Разложим на множители, используя метод группировки.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.9.2.1
Рассмотрим форму . Найдем пару целых чисел, произведение которых равно , а сумма — . В данном случае произведение чисел равно , а сумма — .
Этап 2.23.4.9.2.2
Запишем разложение на множители, используя данные целые числа.
Этап 2.23.4.10
Умножим на .
Этап 2.23.4.11
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.11.1
Разложим на множители методом группировки
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.11.1.1
Для многочлена вида представим средний член в виде суммы двух членов, произведение которых равно , а сумма — .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.11.1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.23.4.11.1.1.2
Запишем как плюс
Этап 2.23.4.11.1.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.23.4.11.1.2
Вынесем наибольший общий делитель из каждой группы.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.11.1.2.1
Сгруппируем первые два члена и последние два члена.
Этап 2.23.4.11.1.2.2
Вынесем наибольший общий делитель (НОД) из каждой группы.
Этап 2.23.4.11.1.3
Разложим многочлен, вынеся наибольший общий делитель .
Этап 2.23.4.11.2
Объединим показатели степеней.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.11.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.23.4.11.2.2
Возведем в степень .
Этап 2.23.4.11.2.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.23.4.11.2.4
Добавим и .
Этап 2.23.4.11.2.5
Вынесем множитель из .
Этап 2.23.4.11.2.6
Перепишем в виде .
Этап 2.23.4.11.2.7
Вынесем множитель из .
Этап 2.23.4.11.2.8
Перепишем в виде .
Этап 2.23.4.11.2.9
Возведем в степень .
Этап 2.23.4.11.2.10
Возведем в степень .
Этап 2.23.4.11.2.11
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.23.4.11.2.12
Добавим и .
Этап 2.23.4.11.2.13
Умножим на .
Этап 2.23.4.12
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.23.4.13
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.23.4.14
Объединим и .
Этап 2.23.4.15
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.23.4.16
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.23.4.17
Объединим и .
Этап 2.23.4.18
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.23.4.19
Перепишем в разложенном на множители виде.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.1.1
Перенесем .
Этап 2.23.4.19.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.23.4.19.1.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.23.4.19.1.4
Добавим и .
Этап 2.23.4.19.1.5
Разделим на .
Этап 2.23.4.19.2
Упростим .
Этап 2.23.4.19.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.23.4.19.4
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.4.1
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.4.2
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.4.3
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.5
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.23.4.19.6
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.6.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.6.1.1
Перенесем .
Этап 2.23.4.19.6.1.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.6.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.23.4.19.6.1.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.23.4.19.6.1.3
Добавим и .
Этап 2.23.4.19.6.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.6.2.1
Перенесем .
Этап 2.23.4.19.6.2.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.6.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.23.4.19.6.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.23.4.19.6.2.3
Добавим и .
Этап 2.23.4.19.6.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.6.3.1
Перенесем .
Этап 2.23.4.19.6.3.2
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.7
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.23.4.19.8
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.8.1
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.8.2
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.8.3
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.8.4
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.9
Перепишем в виде .
Этап 2.23.4.19.10
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.10.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.23.4.19.10.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.23.4.19.10.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.23.4.19.11
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.11.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.11.1.1
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.11.1.2
Перенесем влево от .
Этап 2.23.4.19.11.1.3
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.11.2
Вычтем из .
Этап 2.23.4.19.12
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.23.4.19.13
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.13.1
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.13.2
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.14
Перепишем в виде .
Этап 2.23.4.19.15
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.15.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.23.4.19.15.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.23.4.19.15.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.23.4.19.16
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.16.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.16.1.1
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.16.1.2
Перенесем влево от .
Этап 2.23.4.19.16.1.3
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.16.2
Вычтем из .
Этап 2.23.4.19.17
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 2.23.4.19.18
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.18.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.18.1.1
Перенесем .
Этап 2.23.4.19.18.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.23.4.19.18.1.3
Добавим и .
Этап 2.23.4.19.18.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.23.4.19.18.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.18.3.1
Перенесем .
Этап 2.23.4.19.18.3.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.18.3.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.23.4.19.18.3.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.23.4.19.18.3.3
Добавим и .
Этап 2.23.4.19.18.4
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.18.5
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.18.6
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.18.6.1
Перенесем .
Этап 2.23.4.19.18.6.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.18.6.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.23.4.19.18.6.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.23.4.19.18.6.3
Добавим и .
Этап 2.23.4.19.18.7
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.23.4.19.18.8
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.18.8.1
Перенесем .
Этап 2.23.4.19.18.8.2
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.18.9
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.18.10
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.18.11
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.18.12
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.19
Добавим и .
Этап 2.23.4.19.20
Вычтем из .
Этап 2.23.4.19.21
Вычтем из .
Этап 2.23.4.19.22
Добавим и .
Этап 2.23.4.19.23
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.23.4.19.24
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.24.1
Перенесем .
Этап 2.23.4.19.24.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.23.4.19.24.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.23.4.19.24.4
Добавим и .
Этап 2.23.4.19.24.5
Разделим на .
Этап 2.23.4.19.25
Упростим .
Этап 2.23.4.19.26
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.27
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.23.4.19.28
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.4.19.28.1
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.28.2
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.28.3
Умножим на .
Этап 2.23.4.19.29
Вычтем из .
Этап 2.23.4.19.30
Добавим и .
Этап 2.23.4.19.31
Добавим и .
Этап 2.23.4.19.32
Вычтем из .
Этап 2.23.4.19.33
Добавим и .
Этап 2.23.4.19.34
Добавим и .
Этап 2.23.4.19.35
Вычтем из .
Этап 2.23.4.19.36
Вычтем из .
Этап 2.23.4.19.37
Изменим порядок членов.
Этап 2.23.5
Объединим термины.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.5.1
Объединим и .
Этап 2.23.5.2
Умножим на .
Этап 2.23.5.3
Умножим на .
Этап 2.23.5.4
Умножим на .
Этап 2.23.5.5
Перепишем в виде произведения.
Этап 2.23.5.6
Умножим на .
Этап 2.23.6
Упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.23.6.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.23.6.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.23.6.1.4
Вынесем множитель из .
Этап 2.23.6.1.5
Вынесем множитель из .
Этап 2.23.6.1.6
Вынесем множитель из .
Этап 2.23.6.1.7
Вынесем множитель из .
Этап 2.23.6.2
Объединим показатели степеней.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.23.6.2.1
Умножим на .
Этап 2.23.6.2.2
Возведем в степень .
Этап 2.23.6.2.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.23.6.2.4
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 2.23.6.2.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.23.6.2.6
Добавим и .
Этап 3
Чтобы найти локальные максимумы и минимумы функции, приравняем производную к и решим полученное уравнение.
Этап 4
Найдем первую производную.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1
Найдем первую производную.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.1
С помощью запишем в виде .
Этап 4.1.2
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.2.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 4.1.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.2.3
Заменим все вхождения на .
Этап 4.1.3
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 4.1.4
Объединим и .
Этап 4.1.5
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.1.6
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.6.1
Умножим на .
Этап 4.1.6.2
Вычтем из .
Этап 4.1.7
Объединим дроби.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.7.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 4.1.7.2
Объединим и .
Этап 4.1.7.3
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 4.1.8
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.1.9
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.10
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.1.11
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.12
Умножим на .
Этап 4.1.13
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.1.14
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.15
Умножим на .
Этап 4.1.16
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.1.17
Добавим и .
Этап 4.1.18
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.18.1
Изменим порядок множителей в .
Этап 4.1.18.2
Умножим на .
Этап 4.1.18.3
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.18.3.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.18.3.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.18.3.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.18.3.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.18.3.1.4
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.18.3.1.5
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.18.3.2
Разложим на множители, используя метод группировки.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.18.3.2.1
Рассмотрим форму . Найдем пару целых чисел, произведение которых равно , а сумма — . В данном случае произведение чисел равно , а сумма — .
Этап 4.1.18.3.2.2
Запишем разложение на множители, используя данные целые числа.
Этап 4.2
Первая производная по равна .
Этап 5
Приравняем первую производную к , затем найдем решение уравнения .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1
Пусть первая производная равна .
Этап 5.2
Приравняем числитель к нулю.
Этап 5.3
Решим уравнение относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 5.3.2
Приравняем к , затем решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.2.1
Приравняем к .
Этап 5.3.2.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 5.3.3
Приравняем к , затем решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.3.1
Приравняем к .
Этап 5.3.3.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 5.3.4
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 6
Найдем значения, при которых производная не определена.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.1
Преобразуем выражения, перейдя от дробных степеней к радикалам.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.1.1
Применим правило , чтобы представить возведение в степень в виде радикала.
Этап 6.1.2
Любое число, возведенное в степень , является основанием.
Этап 6.2
Зададим знаменатель в равным , чтобы узнать, где данное выражение не определено.
Этап 6.3
Построим график каждой части уравнения. Решение — абсцисса (координата x) точки пересечения.
Нет решения
Этап 6.4
Зададим подкоренное выражение в меньшим , чтобы узнать, где данное выражение не определено.
Этап 6.5
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.5.1
Построим график каждой части уравнения. Решение — абсцисса (координата x) точки пересечения.
Этап 6.5.2
Решение состоит из всех истинных интервалов.
Этап 6.6
Уравнение не определено, если знаменатель равен , аргумент под знаком квадратного корня меньше или аргумент под знаком логарифма меньше или равен .
Этап 7
Критические точки, которые необходимо вычислить.
Этап 8
Найдем вторую производную в . Если вторая производная положительна, то это локальный минимум. Если она отрицательна, то это локальный максимум.
Этап 9
Найдем вторую производную.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.1.1
Возведем в степень .
Этап 9.1.2
Возведем в степень .
Этап 9.1.3
Умножим на .
Этап 9.1.4
Возведем в степень .
Этап 9.1.5
Умножим на .
Этап 9.1.6
Умножим на .
Этап 9.1.7
Вычтем из .
Этап 9.1.8
Добавим и .
Этап 9.1.9
Добавим и .
Этап 9.1.10
Вычтем из .
Этап 9.2
Упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.2.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.2.1.1
Возведем в степень .
Этап 9.2.1.2
Возведем в степень .
Этап 9.2.1.3
Умножим на .
Этап 9.2.1.4
Умножим на .
Этап 9.2.2
Вычтем из .
Этап 9.2.3
Добавим и .
Этап 9.2.4
Добавим и .
Этап 9.3
Упростим с помощью разложения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.3.1
Умножим на .
Этап 9.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 9.4
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 9.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 10
 — локальный минимум, так как вторая производная положительная. Это называется тестом второй производной.
 — локальный минимум
Этап 11
Найдем значение y, если .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 11.2
Упростим результат.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.2.1
Возведем в степень .
Этап 11.2.2
Возведем в степень .
Этап 11.2.3
Умножим на .
Этап 11.2.4
Умножим на .
Этап 11.2.5
Вычтем из .
Этап 11.2.6
Добавим и .
Этап 11.2.7
Добавим и .
Этап 11.2.8
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.2.8.1
Вынесем множитель из .
Этап 11.2.8.2
Перепишем в виде .
Этап 11.2.9
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 11.2.10
Окончательный ответ: .
Этап 12
Найдем вторую производную в . Если вторая производная положительна, то это локальный минимум. Если она отрицательна, то это локальный максимум.
Этап 13
Найдем вторую производную.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.1.1
Возведем в степень .
Этап 13.1.2
Возведем в степень .
Этап 13.1.3
Умножим на .
Этап 13.1.4
Возведем в степень .
Этап 13.1.5
Умножим на .
Этап 13.1.6
Умножим на .
Этап 13.1.7
Вычтем из .
Этап 13.1.8
Добавим и .
Этап 13.1.9
Добавим и .
Этап 13.1.10
Вычтем из .
Этап 13.2
Упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.2.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.2.1.1
Возведем в степень .
Этап 13.2.1.2
Возведем в степень .
Этап 13.2.1.3
Умножим на .
Этап 13.2.1.4
Умножим на .
Этап 13.2.2
Вычтем из .
Этап 13.2.3
Добавим и .
Этап 13.2.4
Добавим и .
Этап 13.3
Упростим с помощью разложения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.3.1
Умножим на .
Этап 13.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 13.4
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 13.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 13.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 13.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 13.5
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 14
 — локальный максимум, так как вторая производная отрицательная. Это называется тестом второй производной.
 — локальный максимум
Этап 15
Найдем значение y, если .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 15.2
Упростим результат.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.2.1
Возведем в степень .
Этап 15.2.2
Возведем в степень .
Этап 15.2.3
Умножим на .
Этап 15.2.4
Умножим на .
Этап 15.2.5
Вычтем из .
Этап 15.2.6
Добавим и .
Этап 15.2.7
Добавим и .
Этап 15.2.8
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 15.2.8.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.8.2
Перепишем в виде .
Этап 15.2.9
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 15.2.10
Окончательный ответ: .
Этап 16
Это локальные экстремумы .
 — локальный минимум
 — локальный максимум
Этап 17