Математический анализ Примеры

Найти локальный максимум и минимум f(x)=|1/3x^3-9|
Этап 1
Найдем первую производную функции.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.1.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 1.1.2
Производная по равна .
Этап 1.1.3
Заменим все вхождения на .
Этап 1.2
Объединим дроби.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.2.1
Объединим и .
Этап 1.2.2
Объединим и .
Этап 1.2.3
Объединим и .
Этап 1.3
Умножим на .
Этап 1.4
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.1
Объединим.
Этап 1.4.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.4.3
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.4.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.4.3.2
Перепишем это выражение.
Этап 1.4.4
Умножим на .
Этап 1.5
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.6
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.7
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.8
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.8.1
Объединим и .
Этап 1.8.2
Объединим и .
Этап 1.8.3
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.8.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.8.3.2
Разделим на .
Этап 1.9
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.10
Объединим дроби.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.10.1
Добавим и .
Этап 1.10.2
Объединим и .
Этап 1.11
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.11.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 1.11.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 1.11.2.1
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.11.2.2
Добавим и .
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
Продифференцируем.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.3.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.3
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.3.4
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.5
Умножим на .
Этап 2.4
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.4.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.4.2
Производная по равна .
Этап 2.4.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.5
Умножим на .
Этап 2.6
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.6.1
Объединим.
Этап 2.6.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.6.3
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.6.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.6.3.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.6.4
Умножим на .
Этап 2.7
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.8
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.9
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.10
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.10.1
Объединим и .
Этап 2.10.2
Объединим и .
Этап 2.10.3
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.10.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.10.3.2
Разделим на .
Этап 2.11
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.12
Объединим дроби.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.12.1
Добавим и .
Этап 2.12.2
Объединим и .
Этап 2.12.3
Умножим на .
Этап 2.13
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.13.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.13.3
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.13.3.1.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.13.3.1.3
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.13.3.1.4
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.1.4.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.1.4.1.1
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.13.3.1.4.1.2
Добавим и .
Этап 2.13.3.1.4.2
Перепишем в разложенном на множители виде.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.1.4.2.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.1.4.2.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.1.4.2.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.1.4.2.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.1.4.2.2
Перепишем в виде .
Этап 2.13.3.1.4.2.3
Поскольку оба члена являются полными кубами, выполним разложение на множители, используя формулу разности кубов, , где и .
Этап 2.13.3.1.4.2.4
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.1.4.2.4.1
Перенесем влево от .
Этап 2.13.3.1.4.2.4.2
Возведем в степень .
Этап 2.13.3.1.5
Умножим на .
Этап 2.13.3.1.6
Умножим на .
Этап 2.13.3.1.7
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.1.7.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.1.7.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.1.7.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.1.7.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.1.7.2
Перепишем в виде .
Этап 2.13.3.1.7.3
Перепишем в виде .
Этап 2.13.3.1.7.4
Поскольку оба члена являются полными кубами, выполним разложение на множители, используя формулу суммы кубов, , где и .
Этап 2.13.3.1.7.5
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.1.7.5.1
Применим правило умножения к .
Этап 2.13.3.1.7.5.2
Возведем в степень .
Этап 2.13.3.1.7.5.3
Умножим на .
Этап 2.13.3.1.7.5.4
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.1.7.5.4.1
Умножим на .
Этап 2.13.3.1.7.5.4.2
Умножим на .
Этап 2.13.3.1.7.5.5
Перенесем влево от .
Этап 2.13.3.1.7.5.6
Возведем в степень .
Этап 2.13.3.1.7.6
Объединим показатели степеней.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.1.7.6.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.1.7.6.1.1
Перенесем .
Этап 2.13.3.1.7.6.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.13.3.1.7.6.1.3
Добавим и .
Этап 2.13.3.1.7.6.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.1.7.6.3
Перепишем в виде .
Этап 2.13.3.1.7.6.4
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.1.7.6.5
Перепишем в виде .
Этап 2.13.3.1.7.6.6
Возведем в степень .
Этап 2.13.3.1.7.6.7
Возведем в степень .
Этап 2.13.3.1.7.6.8
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.13.3.1.7.6.9
Добавим и .
Этап 2.13.3.1.7.6.10
Возведем в степень .
Этап 2.13.3.1.7.6.11
Возведем в степень .
Этап 2.13.3.1.7.6.12
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.13.3.1.7.6.13
Добавим и .
Этап 2.13.3.1.7.7
Вынесем за скобки отрицательное значение.
Этап 2.13.3.1.8
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.13.3.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.13.3.3
Объединим и .
Этап 2.13.3.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.13.3.5
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.5.1.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.5.1.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.5.1.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.2.1
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.2.2
Для перемножения модулей следует перемножить члены внутри каждого модуля.
Этап 2.13.3.5.1.2.3
Возведем в степень .
Этап 2.13.3.5.1.2.4
Возведем в степень .
Этап 2.13.3.5.1.2.5
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.13.3.5.1.2.6
Добавим и .
Этап 2.13.3.5.1.3
Перепишем в виде .
Этап 2.13.3.5.1.4
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.4.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.13.3.5.1.4.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.13.3.5.1.4.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.13.3.5.1.5
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.5.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.5.1.1
Объединим.
Этап 2.13.3.5.1.5.1.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.5.1.2.1
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.13.3.5.1.5.1.2.2
Добавим и .
Этап 2.13.3.5.1.5.1.3
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.5.1.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.5.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.5.1.5.1.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.13.3.5.1.5.1.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 2.13.3.5.1.5.1.5
Перенесем влево от .
Этап 2.13.3.5.1.5.1.6
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.5.1.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.5.1.5.1.6.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.13.3.5.1.5.1.6.3
Перепишем это выражение.
Этап 2.13.3.5.1.5.1.7
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.5.2
Вычтем из .
Этап 2.13.3.5.1.6
Перепишем в виде .
Этап 2.13.3.5.1.7
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.7.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.13.3.5.1.7.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.13.3.5.1.7.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.13.3.5.1.8
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.8.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.8.1.1
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.8.1.2
Перенесем влево от .
Этап 2.13.3.5.1.8.1.3
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.8.2
Вычтем из .
Этап 2.13.3.5.1.9
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.13.3.5.1.10
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.10.1
Перепишем в виде .
Этап 2.13.3.5.1.10.2
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.10.3
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.11
Перепишем в виде .
Этап 2.13.3.5.1.12
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 2.13.3.5.1.13
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.13.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.13.1.1
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.13.3.5.1.13.1.2
Добавим и .
Этап 2.13.3.5.1.13.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.13.3.5.1.13.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.13.3.1
Перенесем .
Этап 2.13.3.5.1.13.3.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.13.3.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.13.3.5.1.13.3.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.13.3.5.1.13.3.3
Добавим и .
Этап 2.13.3.5.1.13.4
Перенесем влево от .
Этап 2.13.3.5.1.13.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.13.5.1
Перенесем .
Этап 2.13.3.5.1.13.5.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.13.5.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.13.3.5.1.13.5.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.13.3.5.1.13.5.3
Добавим и .
Этап 2.13.3.5.1.13.6
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.13.3.5.1.13.7
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.13.7.1
Перенесем .
Этап 2.13.3.5.1.13.7.2
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.13.8
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.13.9
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.13.10
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.13.11
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.14
Добавим и .
Этап 2.13.3.5.1.15
Добавим и .
Этап 2.13.3.5.1.16
Добавим и .
Этап 2.13.3.5.1.17
Добавим и .
Этап 2.13.3.5.1.18
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 2.13.3.5.1.19
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.19.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.19.1.1
Перенесем .
Этап 2.13.3.5.1.19.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.13.3.5.1.19.1.3
Добавим и .
Этап 2.13.3.5.1.19.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.13.3.5.1.19.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.19.3.1
Перенесем .
Этап 2.13.3.5.1.19.3.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.13.3.5.1.19.3.3
Добавим и .
Этап 2.13.3.5.1.19.4
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.19.5
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.13.3.5.1.19.6
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.19.6.1
Перенесем .
Этап 2.13.3.5.1.19.6.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.13.3.5.1.19.6.3
Добавим и .
Этап 2.13.3.5.1.19.7
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.19.8
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.13.3.5.1.19.9
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.19.9.1
Перенесем .
Этап 2.13.3.5.1.19.9.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.19.9.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.13.3.5.1.19.9.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.13.3.5.1.19.9.3
Добавим и .
Этап 2.13.3.5.1.19.10
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.19.11
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.19.12
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.19.12.1
Перенесем .
Этап 2.13.3.5.1.19.12.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.19.12.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.13.3.5.1.19.12.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.13.3.5.1.19.12.3
Добавим и .
Этап 2.13.3.5.1.19.13
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.13.3.5.1.19.14
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.19.14.1
Перенесем .
Этап 2.13.3.5.1.19.14.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.19.14.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.13.3.5.1.19.14.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.13.3.5.1.19.14.3
Добавим и .
Этап 2.13.3.5.1.19.15
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.19.16
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.13.3.5.1.19.17
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.19.17.1
Перенесем .
Этап 2.13.3.5.1.19.17.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.19.17.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.13.3.5.1.19.17.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.13.3.5.1.19.17.3
Добавим и .
Этап 2.13.3.5.1.19.18
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.19.19
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.13.3.5.1.19.20
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.19.20.1
Перенесем .
Этап 2.13.3.5.1.19.20.2
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.19.21
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.19.22
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.19.23
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.19.24
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.19.25
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.19.26
Умножим на .
Этап 2.13.3.5.1.20
Объединим противоположные члены в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.20.1
Добавим и .
Этап 2.13.3.5.1.20.2
Добавим и .
Этап 2.13.3.5.1.20.3
Вычтем из .
Этап 2.13.3.5.1.20.4
Добавим и .
Этап 2.13.3.5.1.21
Добавим и .
Этап 2.13.3.5.1.22
Объединим противоположные члены в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.22.1
Вычтем из .
Этап 2.13.3.5.1.22.2
Добавим и .
Этап 2.13.3.5.1.23
Добавим и .
Этап 2.13.3.5.1.24
Вычтем из .
Этап 2.13.3.5.1.25
Добавим и .
Этап 2.13.3.5.1.26
Объединим противоположные члены в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.26.1
Вычтем из .
Этап 2.13.3.5.1.26.2
Добавим и .
Этап 2.13.3.5.1.27
Изменим порядок членов.
Этап 2.13.3.5.1.28
Перепишем в разложенном на множители виде.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.28.1
Перегруппируем члены.
Этап 2.13.3.5.1.28.2
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.28.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.5.1.28.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.5.1.28.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.5.1.28.2.4
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.5.1.28.2.5
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.5.1.28.3
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.5.1.28.3.1
Перепишем в виде .
Этап 2.13.3.5.1.28.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.5.1.28.3.3
Перепишем в виде .
Этап 2.13.3.5.1.28.4
Изменим порядок членов.
Этап 2.13.3.5.1.29
Вынесем за скобки отрицательное значение.
Этап 2.13.3.5.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.13.3.6
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.13.3.7
Объединим и .
Этап 2.13.3.8
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.13.3.9
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.9.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.9.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.9.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.9.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.9.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.9.2.1
Умножим на .
Этап 2.13.3.9.2.2
Для перемножения модулей следует перемножить члены внутри каждого модуля.
Этап 2.13.3.9.2.3
Возведем в степень .
Этап 2.13.3.9.2.4
Возведем в степень .
Этап 2.13.3.9.2.5
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.13.3.9.2.6
Добавим и .
Этап 2.13.3.9.3
Перепишем в виде .
Этап 2.13.3.9.4
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.9.4.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.13.3.9.4.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.13.3.9.4.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.13.3.9.5
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.9.5.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.9.5.1.1
Объединим.
Этап 2.13.3.9.5.1.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.9.5.1.2.1
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.13.3.9.5.1.2.2
Добавим и .
Этап 2.13.3.9.5.1.3
Умножим на .
Этап 2.13.3.9.5.1.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.9.5.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.9.5.1.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.13.3.9.5.1.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 2.13.3.9.5.1.5
Перенесем влево от .
Этап 2.13.3.9.5.1.6
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.9.5.1.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.9.5.1.6.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.13.3.9.5.1.6.3
Перепишем это выражение.
Этап 2.13.3.9.5.1.7
Умножим на .
Этап 2.13.3.9.5.2
Вычтем из .
Этап 2.13.3.9.6
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.13.3.9.7
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.9.7.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.9.7.1.1
Перенесем .
Этап 2.13.3.9.7.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.13.3.9.7.1.3
Добавим и .
Этап 2.13.3.9.7.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 2.13.3.9.7.3
Умножим на .
Этап 2.13.3.9.7.4
Умножим на .
Этап 2.13.3.9.8
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.9.8.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.3.9.8.1.1
Перенесем .
Этап 2.13.3.9.8.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.13.3.9.8.1.3
Добавим и .
Этап 2.13.3.9.8.2
Умножим на .
Этап 2.13.3.9.9
Изменим порядок членов.
Этап 2.13.3.10
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.11
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.12
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.13
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.14
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.15
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.16
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.17
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.18
Вынесем множитель из .
Этап 2.13.3.19
Перепишем в виде .
Этап 2.13.3.20
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.13.4
Объединим термины.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 2.13.4.1
Перепишем в виде произведения.
Этап 2.13.4.2
Умножим на .
Этап 2.13.4.3
Умножим на .
Этап 2.13.4.4
Возведем в степень .
Этап 2.13.4.5
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.13.4.6
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
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.1.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 4.1.1.2
Производная по равна .
Этап 4.1.1.3
Заменим все вхождения на .
Этап 4.1.2
Объединим дроби.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.2.1
Объединим и .
Этап 4.1.2.2
Объединим и .
Этап 4.1.2.3
Объединим и .
Этап 4.1.3
Умножим на .
Этап 4.1.4
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.4.1
Объединим.
Этап 4.1.4.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.4.3
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.4.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.4.3.2
Перепишем это выражение.
Этап 4.1.4.4
Умножим на .
Этап 4.1.5
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.1.6
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.1.7
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.8
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.8.1
Объединим и .
Этап 4.1.8.2
Объединим и .
Этап 4.1.8.3
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.8.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.8.3.2
Разделим на .
Этап 4.1.9
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.1.10
Объединим дроби.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.10.1
Добавим и .
Этап 4.1.10.2
Объединим и .
Этап 4.1.11
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.11.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 4.1.11.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.11.2.1
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 4.1.11.2.2
Добавим и .
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
Разложим левую часть уравнения на множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.1.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.1.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.1.2
Перепишем в виде .
Этап 5.3.1.3
Поскольку оба члена являются полными кубами, выполним разложение на множители, используя формулу разности кубов, , где и .
Этап 5.3.1.4
Разложим на множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1.4.1
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1.4.1.1
Перенесем влево от .
Этап 5.3.1.4.1.2
Возведем в степень .
Этап 5.3.1.4.2
Избавимся от ненужных скобок.
Этап 5.3.2
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
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
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.3.2.1
Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.
Этап 5.3.3.2.2
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.3.2.2.1
Перепишем в виде .
Этап 5.3.3.2.2.2
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 5.3.3.2.2.3
Плюс или минус равно .
Этап 5.3.4
Приравняем к , затем решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.4.1
Приравняем к .
Этап 5.3.4.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 5.3.5
Приравняем к , затем решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.5.1
Приравняем к .
Этап 5.3.5.2
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.5.2.1
Используем формулу для нахождения корней квадратного уравнения.
Этап 5.3.5.2.2
Подставим значения , и в формулу для корней квадратного уравнения и решим относительно .
Этап 5.3.5.2.3
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.5.2.3.1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.5.2.3.1.1
Возведем в степень .
Этап 5.3.5.2.3.1.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.5.2.3.1.2.1
Умножим на .
Этап 5.3.5.2.3.1.2.2
Умножим на .
Этап 5.3.5.2.3.1.3
Вычтем из .
Этап 5.3.5.2.3.1.4
Перепишем в виде .
Этап 5.3.5.2.3.1.5
Перепишем в виде .
Этап 5.3.5.2.3.1.6
Перепишем в виде .
Этап 5.3.5.2.3.1.7
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.5.2.3.1.7.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.5.2.3.1.7.2
Перепишем в виде .
Этап 5.3.5.2.3.1.8
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 5.3.5.2.3.1.9
Перенесем влево от .
Этап 5.3.5.2.3.2
Умножим на .
Этап 5.3.5.2.4
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.5.2.4.1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.5.2.4.1.1
Возведем в степень .
Этап 5.3.5.2.4.1.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.5.2.4.1.2.1
Умножим на .
Этап 5.3.5.2.4.1.2.2
Умножим на .
Этап 5.3.5.2.4.1.3
Вычтем из .
Этап 5.3.5.2.4.1.4
Перепишем в виде .
Этап 5.3.5.2.4.1.5
Перепишем в виде .
Этап 5.3.5.2.4.1.6
Перепишем в виде .
Этап 5.3.5.2.4.1.7
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.5.2.4.1.7.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.5.2.4.1.7.2
Перепишем в виде .
Этап 5.3.5.2.4.1.8
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 5.3.5.2.4.1.9
Перенесем влево от .
Этап 5.3.5.2.4.2
Умножим на .
Этап 5.3.5.2.4.3
Заменим на .
Этап 5.3.5.2.4.4
Перепишем в виде .
Этап 5.3.5.2.4.5
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.5.2.4.6
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.5.2.4.7
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5.3.5.2.5
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.5.2.5.1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.5.2.5.1.1
Возведем в степень .
Этап 5.3.5.2.5.1.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.5.2.5.1.2.1
Умножим на .
Этап 5.3.5.2.5.1.2.2
Умножим на .
Этап 5.3.5.2.5.1.3
Вычтем из .
Этап 5.3.5.2.5.1.4
Перепишем в виде .
Этап 5.3.5.2.5.1.5
Перепишем в виде .
Этап 5.3.5.2.5.1.6
Перепишем в виде .
Этап 5.3.5.2.5.1.7
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.5.2.5.1.7.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.5.2.5.1.7.2
Перепишем в виде .
Этап 5.3.5.2.5.1.8
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 5.3.5.2.5.1.9
Перенесем влево от .
Этап 5.3.5.2.5.2
Умножим на .
Этап 5.3.5.2.5.3
Заменим на .
Этап 5.3.5.2.5.4
Перепишем в виде .
Этап 5.3.5.2.5.5
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.5.2.5.6
Вынесем множитель из .
Этап 5.3.5.2.5.7
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 5.3.5.2.6
Окончательный ответ является комбинацией обоих решений.
Этап 5.3.6
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
Зададим знаменатель в равным , чтобы узнать, где данное выражение не определено.
Этап 6.2
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.1
Разделим каждый член на и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.1.1
Разделим каждый член на .
Этап 6.2.1.2
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.1.2.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.1.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.2.1.2.1.2
Разделим на .
Этап 6.2.1.3
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.1.3.1
Разделим на .
Этап 6.2.2
Избавимся от знаков модуля. В правой части уравнения возникнет знак , поскольку .
Этап 6.2.3
Плюс или минус равно .
Этап 6.2.4
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 6.2.5
Умножим обе части уравнения на .
Этап 6.2.6
Упростим обе части уравнения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.6.1
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.6.1.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.6.1.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 6.2.6.1.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 6.2.6.2
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.6.2.1
Умножим на .
Этап 6.2.7
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 6.2.8
Разложим левую часть уравнения на множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.8.1
Перепишем в виде .
Этап 6.2.8.2
Поскольку оба члена являются полными кубами, выполним разложение на множители, используя формулу разности кубов, , где и .
Этап 6.2.8.3
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.8.3.1
Перенесем влево от .
Этап 6.2.8.3.2
Возведем в степень .
Этап 6.2.9
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 6.2.10
Приравняем к , затем решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.10.1
Приравняем к .
Этап 6.2.10.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 6.2.11
Приравняем к , затем решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.11.1
Приравняем к .
Этап 6.2.11.2
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.11.2.1
Используем формулу для нахождения корней квадратного уравнения.
Этап 6.2.11.2.2
Подставим значения , и в формулу для корней квадратного уравнения и решим относительно .
Этап 6.2.11.2.3
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.11.2.3.1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.11.2.3.1.1
Возведем в степень .
Этап 6.2.11.2.3.1.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.11.2.3.1.2.1
Умножим на .
Этап 6.2.11.2.3.1.2.2
Умножим на .
Этап 6.2.11.2.3.1.3
Вычтем из .
Этап 6.2.11.2.3.1.4
Перепишем в виде .
Этап 6.2.11.2.3.1.5
Перепишем в виде .
Этап 6.2.11.2.3.1.6
Перепишем в виде .
Этап 6.2.11.2.3.1.7
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.11.2.3.1.7.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.2.11.2.3.1.7.2
Перепишем в виде .
Этап 6.2.11.2.3.1.8
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 6.2.11.2.3.1.9
Перенесем влево от .
Этап 6.2.11.2.3.2
Умножим на .
Этап 6.2.11.2.4
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.11.2.4.1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.11.2.4.1.1
Возведем в степень .
Этап 6.2.11.2.4.1.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.11.2.4.1.2.1
Умножим на .
Этап 6.2.11.2.4.1.2.2
Умножим на .
Этап 6.2.11.2.4.1.3
Вычтем из .
Этап 6.2.11.2.4.1.4
Перепишем в виде .
Этап 6.2.11.2.4.1.5
Перепишем в виде .
Этап 6.2.11.2.4.1.6
Перепишем в виде .
Этап 6.2.11.2.4.1.7
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.11.2.4.1.7.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.2.11.2.4.1.7.2
Перепишем в виде .
Этап 6.2.11.2.4.1.8
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 6.2.11.2.4.1.9
Перенесем влево от .
Этап 6.2.11.2.4.2
Умножим на .
Этап 6.2.11.2.4.3
Заменим на .
Этап 6.2.11.2.4.4
Перепишем в виде .
Этап 6.2.11.2.4.5
Вынесем множитель из .
Этап 6.2.11.2.4.6
Вынесем множитель из .
Этап 6.2.11.2.4.7
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 6.2.11.2.5
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.11.2.5.1
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.11.2.5.1.1
Возведем в степень .
Этап 6.2.11.2.5.1.2
Умножим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.11.2.5.1.2.1
Умножим на .
Этап 6.2.11.2.5.1.2.2
Умножим на .
Этап 6.2.11.2.5.1.3
Вычтем из .
Этап 6.2.11.2.5.1.4
Перепишем в виде .
Этап 6.2.11.2.5.1.5
Перепишем в виде .
Этап 6.2.11.2.5.1.6
Перепишем в виде .
Этап 6.2.11.2.5.1.7
Перепишем в виде .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.2.11.2.5.1.7.1
Вынесем множитель из .
Этап 6.2.11.2.5.1.7.2
Перепишем в виде .
Этап 6.2.11.2.5.1.8
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 6.2.11.2.5.1.9
Перенесем влево от .
Этап 6.2.11.2.5.2
Умножим на .
Этап 6.2.11.2.5.3
Заменим на .
Этап 6.2.11.2.5.4
Перепишем в виде .
Этап 6.2.11.2.5.5
Вынесем множитель из .
Этап 6.2.11.2.5.6
Вынесем множитель из .
Этап 6.2.11.2.5.7
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 6.2.11.2.6
Окончательный ответ является комбинацией обоих решений.
Этап 6.2.12
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 6.3
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
Сократим выражение, путем отбрасывания общих множителей.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.1.1
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.1.1.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.1.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 9.1.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 9.1.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 9.1.2
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.1.2.1
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 9.1.2.2
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 9.1.2.3
Возведение в любую положительную степень дает .
Этап 9.1.2.4
Умножим на .
Этап 9.2
Упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.2.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 9.2.2
Объединим и .
Этап 9.2.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 9.2.4
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.2.4.1
Умножим на .
Этап 9.2.4.2
Вычтем из .
Этап 9.2.5
Разделим на .
Этап 9.2.6
Абсолютное значение ― это расстояние между числом и нулем. Расстояние между и равно .
Этап 9.2.7
Возведем в степень .
Этап 9.3
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 9.3.1
Разделим на .
Этап 9.3.2
Умножим на .
Этап 10
Поскольку есть по крайней мере одна точка с или неопределенной второй производной, изучим изменение знака первой производной.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1
Разобьем на отдельные интервалы в окрестности значений , при которых первая производная равна или не определена.
Этап 10.2
Подставим любое число такое, что , из интервала в первую производную , чтобы проверить знак результата (отрицательный или положительный).
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.2.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 10.2.2
Упростим результат.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 10.2.2.2
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.2.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 10.2.2.2.2
Возведем в степень .
Этап 10.2.2.2.3
Умножим на .
Этап 10.2.2.2.4
Вычтем из .
Этап 10.2.2.3
Упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.2.2.3.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 10.2.2.3.2
Объединим и .
Этап 10.2.2.3.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 10.2.2.3.4
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.2.2.3.4.1
Умножим на .
Этап 10.2.2.3.4.2
Вычтем из .
Этап 10.2.2.3.5
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 10.2.2.3.6
приблизительно равно . Это отрицательное число, поэтому обратим знак и вычтем абсолютное значение.
Этап 10.2.2.4
Объединим дроби.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.2.2.4.1
Объединим и .
Этап 10.2.2.4.2
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.2.2.4.2.1
Умножим на .
Этап 10.2.2.4.2.2
Разделим на .
Этап 10.2.2.4.2.3
Разделим на .
Этап 10.2.2.5
Окончательный ответ: .
Этап 10.3
Подставим любое число такое, что , из интервала в первую производную , чтобы проверить знак результата (отрицательный или положительный).
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.3.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 10.3.2
Упростим результат.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.3.2.1
Возведем в степень .
Этап 10.3.2.2
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.3.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 10.3.2.2.2
Возведем в степень .
Этап 10.3.2.2.3
Умножим на .
Этап 10.3.2.2.4
Вычтем из .
Этап 10.3.2.3
Упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.3.2.3.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 10.3.2.3.2
Объединим и .
Этап 10.3.2.3.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 10.3.2.3.4
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.3.2.3.4.1
Умножим на .
Этап 10.3.2.3.4.2
Вычтем из .
Этап 10.3.2.3.5
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 10.3.2.3.6
приблизительно равно . Это отрицательное число, поэтому обратим знак и вычтем абсолютное значение.
Этап 10.3.2.4
Объединим дроби.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.3.2.4.1
Объединим и .
Этап 10.3.2.4.2
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.3.2.4.2.1
Умножим на .
Этап 10.3.2.4.2.2
Разделим на .
Этап 10.3.2.4.2.3
Разделим на .
Этап 10.3.2.5
Окончательный ответ: .
Этап 10.4
Подставим любое число такое, что , из интервала в первую производную , чтобы проверить знак результата (отрицательный или положительный).
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.4.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 10.4.2
Упростим результат.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.4.2.1
Возведем в степень .
Этап 10.4.2.2
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.4.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 10.4.2.2.2
Возведем в степень .
Этап 10.4.2.2.3
Умножим на .
Этап 10.4.2.2.4
Вычтем из .
Этап 10.4.2.3
Упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.4.2.3.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 10.4.2.3.2
Объединим и .
Этап 10.4.2.3.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 10.4.2.3.4
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.4.2.3.4.1
Умножим на .
Этап 10.4.2.3.4.2
Вычтем из .
Этап 10.4.2.3.5
Разделим на .
Этап 10.4.2.3.6
Абсолютное значение ― это расстояние между числом и нулем. Расстояние между и равно .
Этап 10.4.2.4
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.4.2.4.1
Умножим на .
Этап 10.4.2.4.2
Разделим на .
Этап 10.4.2.5
Окончательный ответ: .
Этап 10.5
Поскольку первая производная не меняет знак в окрестности , в этой точке нет ни локального максимума, ни локального минимума.
Не локальный максимум или минимум
Этап 10.6
Поскольку первая производная меняет знак с отрицательного на положительный в окрестности ,  — локальный минимум.
 — локальный минимум
 — локальный минимум
Этап 11