Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.2
Найдем значение .
Этап 1.2.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.2.3
Объединим и .
Этап 1.2.4
Объединим и .
Этап 1.2.5
Сократим общий множитель .
Этап 1.2.5.1
Сократим общий множитель.
Этап 1.2.5.2
Разделим на .
Этап 1.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.4
Найдем значение .
Этап 1.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.4.3
Умножим на .
Этап 1.4.4
Объединим и .
Этап 1.4.5
Умножим на .
Этап 1.4.6
Объединим и .
Этап 1.4.7
Сократим общий множитель и .
Этап 1.4.7.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.4.7.2
Сократим общие множители.
Этап 1.4.7.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 1.4.7.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 1.4.7.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 1.4.7.2.4
Разделим на .
Этап 1.5
Найдем значение .
Этап 1.5.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.5.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.5.3
Умножим на .
Этап 1.6
Продифференцируем, используя правило константы.
Этап 1.6.1
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.6.2
Добавим и .
Этап 2
Этап 2.1
Продифференцируем.
Этап 2.1.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.1.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.2
Найдем значение .
Этап 2.2.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.2.3
Умножим на .
Этап 2.3
Найдем значение .
Этап 2.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.3
Умножим на .
Этап 2.4
Продифференцируем, используя правило константы.
Этап 2.4.1
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.4.2
Добавим и .
Этап 3
Чтобы найти локальные максимумы и минимумы функции, приравняем производную к и решим полученное уравнение.
Этап 4
Этап 4.1
Найдем первую производную.
Этап 4.1.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 4.1.2
Найдем значение .
Этап 4.1.2.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.1.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.2.3
Объединим и .
Этап 4.1.2.4
Объединим и .
Этап 4.1.2.5
Сократим общий множитель .
Этап 4.1.2.5.1
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.2.5.2
Разделим на .
Этап 4.1.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.4
Найдем значение .
Этап 4.1.4.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.1.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.4.3
Умножим на .
Этап 4.1.4.4
Объединим и .
Этап 4.1.4.5
Умножим на .
Этап 4.1.4.6
Объединим и .
Этап 4.1.4.7
Сократим общий множитель и .
Этап 4.1.4.7.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.4.7.2
Сократим общие множители.
Этап 4.1.4.7.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.4.7.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.4.7.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.1.4.7.2.4
Разделим на .
Этап 4.1.5
Найдем значение .
Этап 4.1.5.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 4.1.5.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 4.1.5.3
Умножим на .
Этап 4.1.6
Продифференцируем, используя правило константы.
Этап 4.1.6.1
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 4.1.6.2
Добавим и .
Этап 4.2
Первая производная по равна .
Этап 5
Этап 5.1
Пусть первая производная равна .
Этап 5.2
Разложим левую часть уравнения на множители.
Этап 5.2.1
Перегруппируем члены.
Этап 5.2.2
Перепишем в виде .
Этап 5.2.3
Поскольку оба члена являются полными кубами, выполним разложение на множители, используя формулу разности кубов, , где и .
Этап 5.2.4
Упростим.
Этап 5.2.4.1
Умножим на .
Этап 5.2.4.2
Единица в любой степени равна единице.
Этап 5.2.5
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.5.2
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.5.3
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.6
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.6.2
Вынесем множитель из .
Этап 5.2.7
Добавим и .
Этап 5.3
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 5.4
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 5.4.1
Приравняем к .
Этап 5.4.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 5.5
Приравняем к , затем решим относительно .
Этап 5.5.1
Приравняем к .
Этап 5.5.2
Решим относительно .
Этап 5.5.2.1
Используем формулу для нахождения корней квадратного уравнения.
Этап 5.5.2.2
Подставим значения , и в формулу для корней квадратного уравнения и решим относительно .
Этап 5.5.2.3
Упростим.
Этап 5.5.2.3.1
Упростим числитель.
Этап 5.5.2.3.1.1
Возведем в степень .
Этап 5.5.2.3.1.2
Умножим .
Этап 5.5.2.3.1.2.1
Умножим на .
Этап 5.5.2.3.1.2.2
Умножим на .
Этап 5.5.2.3.1.3
Вычтем из .
Этап 5.5.2.3.1.4
Перепишем в виде .
Этап 5.5.2.3.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.2.3.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 5.5.2.3.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 5.5.2.3.2
Умножим на .
Этап 5.5.2.3.3
Упростим .
Этап 5.5.2.4
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Этап 5.5.2.4.1
Упростим числитель.
Этап 5.5.2.4.1.1
Возведем в степень .
Этап 5.5.2.4.1.2
Умножим .
Этап 5.5.2.4.1.2.1
Умножим на .
Этап 5.5.2.4.1.2.2
Умножим на .
Этап 5.5.2.4.1.3
Вычтем из .
Этап 5.5.2.4.1.4
Перепишем в виде .
Этап 5.5.2.4.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.2.4.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 5.5.2.4.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 5.5.2.4.2
Умножим на .
Этап 5.5.2.4.3
Упростим .
Этап 5.5.2.4.4
Заменим на .
Этап 5.5.2.5
Упростим выражение, которое нужно решить для части значения .
Этап 5.5.2.5.1
Упростим числитель.
Этап 5.5.2.5.1.1
Возведем в степень .
Этап 5.5.2.5.1.2
Умножим .
Этап 5.5.2.5.1.2.1
Умножим на .
Этап 5.5.2.5.1.2.2
Умножим на .
Этап 5.5.2.5.1.3
Вычтем из .
Этап 5.5.2.5.1.4
Перепишем в виде .
Этап 5.5.2.5.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.5.2.5.1.4.2
Перепишем в виде .
Этап 5.5.2.5.1.5
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 5.5.2.5.2
Умножим на .
Этап 5.5.2.5.3
Упростим .
Этап 5.5.2.5.4
Заменим на .
Этап 5.5.2.6
Окончательный ответ является комбинацией обоих решений.
Этап 5.6
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 6
Этап 6.1
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 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
Этап 9.1
Упростим каждый член.
Этап 9.1.1
Единица в любой степени равна единице.
Этап 9.1.2
Умножим на .
Этап 9.1.3
Умножим на .
Этап 9.2
Упростим путем сложения и вычитания.
Этап 9.2.1
Добавим и .
Этап 9.2.2
Вычтем из .
Этап 10
— локальный минимум, так как вторая производная положительная. Это называется тестом второй производной.
— локальный минимум
Этап 11
Этап 11.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 11.2
Упростим результат.
Этап 11.2.1
Упростим каждый член.
Этап 11.2.1.1
Единица в любой степени равна единице.
Этап 11.2.1.2
Умножим на .
Этап 11.2.1.3
Единица в любой степени равна единице.
Этап 11.2.1.4
Единица в любой степени равна единице.
Этап 11.2.1.5
Умножим на .
Этап 11.2.1.6
Умножим на .
Этап 11.2.2
Найдем общий знаменатель.
Этап 11.2.2.1
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 11.2.2.2
Умножим на .
Этап 11.2.2.3
Умножим на .
Этап 11.2.2.4
Умножим на .
Этап 11.2.2.5
Умножим на .
Этап 11.2.2.6
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 11.2.2.7
Умножим на .
Этап 11.2.2.8
Умножим на .
Этап 11.2.2.9
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 11.2.2.10
Умножим на .
Этап 11.2.2.11
Умножим на .
Этап 11.2.2.12
Умножим на .
Этап 11.2.3
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 11.2.4
Упростим каждый член.
Этап 11.2.4.1
Умножим на .
Этап 11.2.4.2
Умножим на .
Этап 11.2.4.3
Умножим на .
Этап 11.2.5
Упростим путем сложения и вычитания.
Этап 11.2.5.1
Добавим и .
Этап 11.2.5.2
Вычтем из .
Этап 11.2.5.3
Вычтем из .
Этап 11.2.5.4
Добавим и .
Этап 11.2.6
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
Этап 13.1
Упростим каждый член.
Этап 13.1.1
Перепишем в виде .
Этап 13.1.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 13.1.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.1.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.1.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.1.3
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 13.1.3.1
Упростим каждый член.
Этап 13.1.3.1.1
Умножим на .
Этап 13.1.3.1.2
Перенесем влево от .
Этап 13.1.3.1.3
Объединим, используя правило умножения для радикалов.
Этап 13.1.3.1.4
Умножим на .
Этап 13.1.3.1.5
Перепишем в виде .
Этап 13.1.3.1.6
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 13.1.3.2
Добавим и .
Этап 13.1.3.3
Вычтем из .
Этап 13.1.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.1.5
Умножим на .
Этап 13.1.6
Умножим на .
Этап 13.1.7
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 13.1.8
Умножим на .
Этап 13.2
Упростим путем добавления членов.
Этап 13.2.1
Вычтем из .
Этап 13.2.2
Вычтем из .
Этап 13.2.3
Добавим и .
Этап 14
— локальный максимум, так как вторая производная отрицательная. Это называется тестом второй производной.
— локальный максимум
Этап 15
Этап 15.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 15.2
Упростим результат.
Этап 15.2.1
Упростим каждый член.
Этап 15.2.1.1
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 15.2.1.2
Упростим каждый член.
Этап 15.2.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 15.2.1.2.2
Возведем в степень .
Этап 15.2.1.2.3
Умножим на .
Этап 15.2.1.2.4
Возведем в степень .
Этап 15.2.1.2.5
Умножим на .
Этап 15.2.1.2.6
Перепишем в виде .
Этап 15.2.1.2.6.1
С помощью запишем в виде .
Этап 15.2.1.2.6.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 15.2.1.2.6.3
Объединим и .
Этап 15.2.1.2.6.4
Сократим общий множитель .
Этап 15.2.1.2.6.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 15.2.1.2.6.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 15.2.1.2.6.5
Найдем экспоненту.
Этап 15.2.1.2.7
Умножим на .
Этап 15.2.1.2.8
Умножим на .
Этап 15.2.1.2.9
Перепишем в виде .
Этап 15.2.1.2.10
Возведем в степень .
Этап 15.2.1.2.11
Перепишем в виде .
Этап 15.2.1.2.11.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.1.2.11.2
Перепишем в виде .
Этап 15.2.1.2.12
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 15.2.1.2.13
Умножим на .
Этап 15.2.1.2.14
Перепишем в виде .
Этап 15.2.1.2.14.1
С помощью запишем в виде .
Этап 15.2.1.2.14.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 15.2.1.2.14.3
Объединим и .
Этап 15.2.1.2.14.4
Сократим общий множитель и .
Этап 15.2.1.2.14.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.1.2.14.4.2
Сократим общие множители.
Этап 15.2.1.2.14.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.1.2.14.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 15.2.1.2.14.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 15.2.1.2.14.4.2.4
Разделим на .
Этап 15.2.1.2.15
Возведем в степень .
Этап 15.2.1.3
Добавим и .
Этап 15.2.1.4
Добавим и .
Этап 15.2.1.5
Вычтем из .
Этап 15.2.1.6
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 15.2.1.7
Объединим и .
Этап 15.2.1.8
Сократим общий множитель .
Этап 15.2.1.8.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.1.8.2
Сократим общий множитель.
Этап 15.2.1.8.3
Перепишем это выражение.
Этап 15.2.1.9
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 15.2.1.10
Упростим каждый член.
Этап 15.2.1.10.1
Возведем в степень .
Этап 15.2.1.10.2
Возведем в степень .
Этап 15.2.1.10.3
Умножим на .
Этап 15.2.1.10.4
Умножим на .
Этап 15.2.1.10.5
Перепишем в виде .
Этап 15.2.1.10.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 15.2.1.10.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 15.2.1.10.5.3
Объединим и .
Этап 15.2.1.10.5.4
Сократим общий множитель .
Этап 15.2.1.10.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 15.2.1.10.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 15.2.1.10.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 15.2.1.10.6
Умножим на .
Этап 15.2.1.10.7
Перепишем в виде .
Этап 15.2.1.10.8
Возведем в степень .
Этап 15.2.1.10.9
Перепишем в виде .
Этап 15.2.1.10.9.1
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.1.10.9.2
Перепишем в виде .
Этап 15.2.1.10.10
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 15.2.1.11
Вычтем из .
Этап 15.2.1.12
Добавим и .
Этап 15.2.1.13
Перепишем в виде .
Этап 15.2.1.14
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 15.2.1.14.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 15.2.1.14.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 15.2.1.14.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 15.2.1.15
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 15.2.1.15.1
Упростим каждый член.
Этап 15.2.1.15.1.1
Умножим на .
Этап 15.2.1.15.1.2
Перенесем влево от .
Этап 15.2.1.15.1.3
Объединим, используя правило умножения для радикалов.
Этап 15.2.1.15.1.4
Умножим на .
Этап 15.2.1.15.1.5
Перепишем в виде .
Этап 15.2.1.15.1.6
Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.
Этап 15.2.1.15.2
Добавим и .
Этап 15.2.1.15.3
Вычтем из .
Этап 15.2.1.16
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 15.2.1.17
Умножим .
Этап 15.2.1.17.1
Умножим на .
Этап 15.2.1.17.2
Объединим и .
Этап 15.2.1.17.3
Умножим на .
Этап 15.2.1.18
Сократим общий множитель .
Этап 15.2.1.18.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 15.2.1.18.2
Вынесем множитель из .
Этап 15.2.1.18.3
Сократим общий множитель.
Этап 15.2.1.18.4
Перепишем это выражение.
Этап 15.2.1.19
Умножим на .
Этап 15.2.1.20
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 15.2.1.21
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 15.2.1.22
Умножим на .
Этап 15.2.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 15.2.3
Объединим и .
Этап 15.2.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 15.2.5
Упростим числитель.
Этап 15.2.5.1
Умножим на .
Этап 15.2.5.2
Вычтем из .
Этап 15.2.6
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 15.2.7
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 15.2.8
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Этап 15.2.8.1
Умножим на .
Этап 15.2.8.2
Умножим на .
Этап 15.2.9
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 15.2.10
Упростим числитель.
Этап 15.2.10.1
Умножим на .
Этап 15.2.10.2
Вычтем из .
Этап 15.2.11
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 15.2.12
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 15.2.13
Объединим и .
Этап 15.2.14
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 15.2.15
Упростим числитель.
Этап 15.2.15.1
Умножим на .
Этап 15.2.15.2
Добавим и .
Этап 15.2.16
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 15.2.17
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 15.2.18
Объединим и .
Этап 15.2.19
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 15.2.20
Упростим числитель.
Этап 15.2.20.1
Умножим на .
Этап 15.2.20.2
Добавим и .
Этап 15.2.21
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 15.2.22
Добавим и .
Этап 15.2.23
Добавим и .
Этап 15.2.24
Вычтем из .
Этап 15.2.25
Окончательный ответ: .
Этап 16
Найдем вторую производную в . Если вторая производная положительна, то это локальный минимум. Если она отрицательна, то это локальный максимум.
Этап 17
Этап 17.1
Упростим каждый член.
Этап 17.1.1
Перепишем в виде .
Этап 17.1.2
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 17.1.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 17.1.2.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 17.1.2.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 17.1.3
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 17.1.3.1
Упростим каждый член.
Этап 17.1.3.1.1
Умножим на .
Этап 17.1.3.1.2
Умножим на .
Этап 17.1.3.1.3
Умножим на .
Этап 17.1.3.1.4
Умножим .
Этап 17.1.3.1.4.1
Умножим на .
Этап 17.1.3.1.4.2
Умножим на .
Этап 17.1.3.1.4.3
Возведем в степень .
Этап 17.1.3.1.4.4
Возведем в степень .
Этап 17.1.3.1.4.5
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 17.1.3.1.4.6
Добавим и .
Этап 17.1.3.1.5
Перепишем в виде .
Этап 17.1.3.1.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 17.1.3.1.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 17.1.3.1.5.3
Объединим и .
Этап 17.1.3.1.5.4
Сократим общий множитель .
Этап 17.1.3.1.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 17.1.3.1.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 17.1.3.1.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 17.1.3.2
Добавим и .
Этап 17.1.3.3
Добавим и .
Этап 17.1.4
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 17.1.5
Умножим на .
Этап 17.1.6
Умножим на .
Этап 17.1.7
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 17.1.8
Умножим на .
Этап 17.1.9
Умножим на .
Этап 17.2
Упростим путем добавления членов.
Этап 17.2.1
Вычтем из .
Этап 17.2.2
Вычтем из .
Этап 17.2.3
Вычтем из .
Этап 18
— локальный минимум, так как вторая производная положительная. Это называется тестом второй производной.
— локальный минимум
Этап 19
Этап 19.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 19.2
Упростим результат.
Этап 19.2.1
Упростим каждый член.
Этап 19.2.1.1
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 19.2.1.2
Упростим каждый член.
Этап 19.2.1.2.1
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.2.2
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.2.3
Умножим на .
Этап 19.2.1.2.4
Умножим на .
Этап 19.2.1.2.5
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.2.6
Умножим на .
Этап 19.2.1.2.7
Применим правило умножения к .
Этап 19.2.1.2.8
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.2.9
Умножим на .
Этап 19.2.1.2.10
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.2.10.1
С помощью запишем в виде .
Этап 19.2.1.2.10.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 19.2.1.2.10.3
Объединим и .
Этап 19.2.1.2.10.4
Сократим общий множитель .
Этап 19.2.1.2.10.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 19.2.1.2.10.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 19.2.1.2.10.5
Найдем экспоненту.
Этап 19.2.1.2.11
Умножим на .
Этап 19.2.1.2.12
Умножим на .
Этап 19.2.1.2.13
Применим правило умножения к .
Этап 19.2.1.2.14
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.2.15
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.2.16
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.2.17
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.2.17.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.2.17.2
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.2.18
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 19.2.1.2.19
Умножим на .
Этап 19.2.1.2.20
Умножим на .
Этап 19.2.1.2.21
Применим правило умножения к .
Этап 19.2.1.2.22
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.2.23
Умножим на .
Этап 19.2.1.2.24
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.2.24.1
С помощью запишем в виде .
Этап 19.2.1.2.24.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 19.2.1.2.24.3
Объединим и .
Этап 19.2.1.2.24.4
Сократим общий множитель и .
Этап 19.2.1.2.24.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.2.24.4.2
Сократим общие множители.
Этап 19.2.1.2.24.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.2.24.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 19.2.1.2.24.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 19.2.1.2.24.4.2.4
Разделим на .
Этап 19.2.1.2.25
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.3
Добавим и .
Этап 19.2.1.4
Добавим и .
Этап 19.2.1.5
Добавим и .
Этап 19.2.1.6
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 19.2.1.7
Объединим и .
Этап 19.2.1.8
Сократим общий множитель .
Этап 19.2.1.8.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.8.2
Сократим общий множитель.
Этап 19.2.1.8.3
Перепишем это выражение.
Этап 19.2.1.9
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 19.2.1.10
Упростим каждый член.
Этап 19.2.1.10.1
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.10.2
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.10.3
Умножим на .
Этап 19.2.1.10.4
Умножим на .
Этап 19.2.1.10.5
Умножим на .
Этап 19.2.1.10.6
Применим правило умножения к .
Этап 19.2.1.10.7
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.10.8
Умножим на .
Этап 19.2.1.10.9
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.10.9.1
С помощью запишем в виде .
Этап 19.2.1.10.9.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 19.2.1.10.9.3
Объединим и .
Этап 19.2.1.10.9.4
Сократим общий множитель .
Этап 19.2.1.10.9.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 19.2.1.10.9.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 19.2.1.10.9.5
Найдем экспоненту.
Этап 19.2.1.10.10
Умножим на .
Этап 19.2.1.10.11
Применим правило умножения к .
Этап 19.2.1.10.12
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.10.13
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.10.14
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.10.15
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.10.15.1
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.10.15.2
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.10.16
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 19.2.1.10.17
Умножим на .
Этап 19.2.1.11
Вычтем из .
Этап 19.2.1.12
Вычтем из .
Этап 19.2.1.13
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.14
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 19.2.1.14.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 19.2.1.14.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 19.2.1.14.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 19.2.1.15
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 19.2.1.15.1
Упростим каждый член.
Этап 19.2.1.15.1.1
Умножим на .
Этап 19.2.1.15.1.2
Умножим на .
Этап 19.2.1.15.1.3
Умножим на .
Этап 19.2.1.15.1.4
Умножим .
Этап 19.2.1.15.1.4.1
Умножим на .
Этап 19.2.1.15.1.4.2
Умножим на .
Этап 19.2.1.15.1.4.3
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.15.1.4.4
Возведем в степень .
Этап 19.2.1.15.1.4.5
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 19.2.1.15.1.4.6
Добавим и .
Этап 19.2.1.15.1.5
Перепишем в виде .
Этап 19.2.1.15.1.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 19.2.1.15.1.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 19.2.1.15.1.5.3
Объединим и .
Этап 19.2.1.15.1.5.4
Сократим общий множитель .
Этап 19.2.1.15.1.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 19.2.1.15.1.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 19.2.1.15.1.5.5
Найдем экспоненту.
Этап 19.2.1.15.2
Добавим и .
Этап 19.2.1.15.3
Добавим и .
Этап 19.2.1.16
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 19.2.1.17
Умножим .
Этап 19.2.1.17.1
Умножим на .
Этап 19.2.1.17.2
Объединим и .
Этап 19.2.1.17.3
Умножим на .
Этап 19.2.1.18
Сократим общий множитель .
Этап 19.2.1.18.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 19.2.1.18.2
Вынесем множитель из .
Этап 19.2.1.18.3
Сократим общий множитель.
Этап 19.2.1.18.4
Перепишем это выражение.
Этап 19.2.1.19
Умножим на .
Этап 19.2.1.20
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 19.2.1.21
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 19.2.1.22
Умножим на .
Этап 19.2.1.23
Умножим .
Этап 19.2.1.23.1
Умножим на .
Этап 19.2.1.23.2
Умножим на .
Этап 19.2.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 19.2.3
Объединим и .
Этап 19.2.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 19.2.5
Упростим числитель.
Этап 19.2.5.1
Умножим на .
Этап 19.2.5.2
Вычтем из .
Этап 19.2.6
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 19.2.7
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 19.2.8
Запишем каждое выражение с общим знаменателем , умножив на подходящий множитель .
Этап 19.2.8.1
Умножим на .
Этап 19.2.8.2
Умножим на .
Этап 19.2.9
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 19.2.10
Упростим числитель.
Этап 19.2.10.1
Умножим на .
Этап 19.2.10.2
Вычтем из .
Этап 19.2.11
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 19.2.12
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 19.2.13
Объединим и .
Этап 19.2.14
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 19.2.15
Упростим числитель.
Этап 19.2.15.1
Умножим на .
Этап 19.2.15.2
Добавим и .
Этап 19.2.16
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 19.2.17
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 19.2.18
Объединим и .
Этап 19.2.19
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 19.2.20
Упростим числитель.
Этап 19.2.20.1
Умножим на .
Этап 19.2.20.2
Добавим и .
Этап 19.2.21
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 19.2.22
Вычтем из .
Этап 19.2.23
Вычтем из .
Этап 19.2.24
Добавим и .
Этап 19.2.25
Окончательный ответ: .
Этап 20
Это локальные экстремумы .
— локальный минимум
— локальный максимум
— локальный минимум
Этап 21