Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Найдем первую производную.
Этап 1.1.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.1.2
Найдем значение .
Этап 1.1.2.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.1.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.2.3
Перенесем влево от .
Этап 1.1.3
Найдем значение .
Этап 1.1.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.1.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.3.3
Умножим на .
Этап 1.1.4
Упростим.
Этап 1.1.4.1
Перепишем выражение, используя правило отрицательных степеней .
Этап 1.1.4.2
Объединим и .
Этап 1.2
Найдем вторую производную.
Этап 1.2.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.2.2
Найдем значение .
Этап 1.2.2.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.2.2.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.2.2.3
Умножим на .
Этап 1.2.3
Найдем значение .
Этап 1.2.3.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.2.3.2
Перепишем в виде .
Этап 1.2.3.3
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.2.3.3.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 1.2.3.3.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.2.3.3.3
Заменим все вхождения на .
Этап 1.2.3.4
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.2.3.5
Перемножим экспоненты в .
Этап 1.2.3.5.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 1.2.3.5.2
Умножим на .
Этап 1.2.3.6
Умножим на .
Этап 1.2.3.7
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 1.2.3.7.1
Перенесем .
Этап 1.2.3.7.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 1.2.3.7.3
Вычтем из .
Этап 1.2.3.8
Умножим на .
Этап 1.2.4
Упростим.
Этап 1.2.4.1
Перепишем выражение, используя правило отрицательных степеней .
Этап 1.2.4.2
Объединим термины.
Этап 1.2.4.2.1
Объединим и .
Этап 1.2.4.2.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.3
Вторая производная по равна .
Этап 2
Этап 2.1
Пусть вторая производная равна .
Этап 2.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 2.3
Найдем НОК знаменателей членов уравнения.
Этап 2.3.1
Нахождение НОЗ для списка значений — это то же самое, что найти НОК для знаменателей этих значений.
Этап 2.3.2
НОК единицы и любого выражения есть это выражение.
Этап 2.4
Каждый член в умножим на , чтобы убрать дроби.
Этап 2.4.1
Умножим каждый член на .
Этап 2.4.2
Упростим левую часть.
Этап 2.4.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 2.4.2.1.1
Перенесем стоящий впереди знак минуса в в числитель.
Этап 2.4.2.1.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.4.2.1.3
Перепишем это выражение.
Этап 2.5
Решим уравнение.
Этап 2.5.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 2.5.2
Разделим каждый член на и упростим.
Этап 2.5.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 2.5.2.2
Упростим левую часть.
Этап 2.5.2.2.1
Сократим общий множитель .
Этап 2.5.2.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.5.2.2.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.5.2.2.2
Сократим общий множитель .
Этап 2.5.2.2.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.5.2.2.2.2
Разделим на .
Этап 2.5.2.3
Упростим правую часть.
Этап 2.5.2.3.1
Сократим общий множитель и .
Этап 2.5.2.3.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.5.2.3.1.2
Сократим общие множители.
Этап 2.5.2.3.1.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.5.2.3.1.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 2.5.2.3.1.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 2.5.3
Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.
Этап 2.5.4
Упростим .
Этап 2.5.4.1
Перепишем в виде .
Этап 2.5.4.2
Умножим на .
Этап 2.5.4.3
Объединим и упростим знаменатель.
Этап 2.5.4.3.1
Умножим на .
Этап 2.5.4.3.2
Возведем в степень .
Этап 2.5.4.3.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.5.4.3.4
Добавим и .
Этап 2.5.4.3.5
Перепишем в виде .
Этап 2.5.4.3.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 2.5.4.3.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.5.4.3.5.3
Объединим и .
Этап 2.5.4.3.5.4
Сократим общий множитель .
Этап 2.5.4.3.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.5.4.3.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.5.4.3.5.5
Упростим.
Этап 2.5.4.4
Перепишем в виде .
Этап 2.5.4.5
Объединим, используя правило умножения для радикалов.
Этап 2.5.5
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 2.5.5.1
Сначала с помощью положительного значения найдем первое решение.
Этап 2.5.5.2
Затем, используя отрицательное значение , найдем второе решение.
Этап 2.5.5.3
Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.
Этап 3
Этап 3.1
Подставим в , чтобы найти значение .
Этап 3.1.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 3.1.2
Упростим результат.
Этап 3.1.2.1
Упростим каждый член.
Этап 3.1.2.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 3.1.2.1.2
Упростим числитель.
Этап 3.1.2.1.2.1
Перепишем в виде .
Этап 3.1.2.1.2.1.1
С помощью запишем в виде .
Этап 3.1.2.1.2.1.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 3.1.2.1.2.1.3
Объединим и .
Этап 3.1.2.1.2.1.4
Сократим общий множитель и .
Этап 3.1.2.1.2.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.1.2.1.2.1.4.2
Сократим общие множители.
Этап 3.1.2.1.2.1.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.1.2.1.2.1.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.1.2.1.2.1.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.1.2.1.2.1.5
Перепишем в виде .
Этап 3.1.2.1.2.2
Перепишем в виде .
Этап 3.1.2.1.2.2.1
Вынесем за скобки.
Этап 3.1.2.1.2.2.2
Изменим порядок и .
Этап 3.1.2.1.2.2.3
Добавим круглые скобки.
Этап 3.1.2.1.2.3
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 3.1.2.1.3
Сократим общий множитель .
Этап 3.1.2.1.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.1.2.1.3.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.1.2.1.3.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.1.2.1.4
Сократим общий множитель .
Этап 3.1.2.1.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 3.1.2.1.4.2
Разделим на .
Этап 3.1.2.1.5
Изменим знак экспоненты, переписав основание в виде обратной величины.
Этап 3.1.2.1.6
Умножим на .
Этап 3.1.2.1.7
Объединим и упростим знаменатель.
Этап 3.1.2.1.7.1
Умножим на .
Этап 3.1.2.1.7.2
Возведем в степень .
Этап 3.1.2.1.7.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.1.2.1.7.4
Добавим и .
Этап 3.1.2.1.7.5
Перепишем в виде .
Этап 3.1.2.1.7.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 3.1.2.1.7.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 3.1.2.1.7.5.3
Объединим и .
Этап 3.1.2.1.7.5.4
Сократим общий множитель .
Этап 3.1.2.1.7.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 3.1.2.1.7.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 3.1.2.1.7.5.5
Упростим.
Этап 3.1.2.1.8
Сократим общий множитель и .
Этап 3.1.2.1.8.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.1.2.1.8.2
Сократим общие множители.
Этап 3.1.2.1.8.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.1.2.1.8.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.1.2.1.8.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.1.2.1.9
Упростим числитель.
Этап 3.1.2.1.9.1
Перепишем в виде .
Этап 3.1.2.1.9.2
Применим правило умножения к .
Этап 3.1.2.1.9.3
Возведем в степень .
Этап 3.1.2.1.9.4
Перемножим экспоненты в .
Этап 3.1.2.1.9.4.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 3.1.2.1.9.4.2
Умножим на .
Этап 3.1.2.1.9.5
Перепишем в виде .
Этап 3.1.2.1.9.5.1
Вынесем за скобки.
Этап 3.1.2.1.9.5.2
Перепишем в виде .
Этап 3.1.2.1.9.5.3
Изменим порядок и .
Этап 3.1.2.1.9.5.4
Добавим круглые скобки.
Этап 3.1.2.1.9.6
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 3.1.2.1.10
Сократим общий множитель .
Этап 3.1.2.1.10.1
Сократим общий множитель.
Этап 3.1.2.1.10.2
Перепишем это выражение.
Этап 3.1.2.1.11
Применим правило умножения к .
Этап 3.1.2.1.12
Упростим числитель.
Этап 3.1.2.1.12.1
Перепишем в виде .
Этап 3.1.2.1.12.1.1
С помощью запишем в виде .
Этап 3.1.2.1.12.1.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 3.1.2.1.12.1.3
Объединим и .
Этап 3.1.2.1.12.1.4
Сократим общий множитель и .
Этап 3.1.2.1.12.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.1.2.1.12.1.4.2
Сократим общие множители.
Этап 3.1.2.1.12.1.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.1.2.1.12.1.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.1.2.1.12.1.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.1.2.1.12.1.5
Перепишем в виде .
Этап 3.1.2.1.12.2
Перепишем в виде .
Этап 3.1.2.1.12.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.1.2.1.12.2.2
Перепишем в виде .
Этап 3.1.2.1.12.2.3
Добавим круглые скобки.
Этап 3.1.2.1.12.3
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 3.1.2.1.13
Возведем в степень .
Этап 3.1.2.1.14
Сократим общий множитель .
Этап 3.1.2.1.14.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.1.2.1.14.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.1.2.1.14.3
Сократим общий множитель.
Этап 3.1.2.1.14.4
Перепишем это выражение.
Этап 3.1.2.1.15
Сократим общий множитель и .
Этап 3.1.2.1.15.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.1.2.1.15.2
Сократим общие множители.
Этап 3.1.2.1.15.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.1.2.1.15.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.1.2.1.15.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.1.2.1.16
Перепишем в виде .
Этап 3.1.2.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.1.2.3
Упростим члены.
Этап 3.1.2.3.1
Объединим и .
Этап 3.1.2.3.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.1.2.4
Упростим числитель.
Этап 3.1.2.4.1
Перенесем влево от .
Этап 3.1.2.4.2
Вычтем из .
Этап 3.1.2.5
Окончательный ответ: .
Этап 3.2
Подставляя в , найдем точку . Эта точка может быть точкой перегиба.
Этап 3.3
Подставим в , чтобы найти значение .
Этап 3.3.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 3.3.2
Упростим результат.
Этап 3.3.2.1
Упростим каждый член.
Этап 3.3.2.1.1
Применим правило степени для распределения показателей.
Этап 3.3.2.1.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 3.3.2.1.1.2
Применим правило умножения к .
Этап 3.3.2.1.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.3.2.1.3
Сократим общий множитель .
Этап 3.3.2.1.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.2.1.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.2.1.3.3
Сократим общий множитель.
Этап 3.3.2.1.3.4
Перепишем это выражение.
Этап 3.3.2.1.4
Объединим и .
Этап 3.3.2.1.5
Упростим числитель.
Этап 3.3.2.1.5.1
Возведем в степень .
Этап 3.3.2.1.5.2
Перепишем в виде .
Этап 3.3.2.1.5.2.1
С помощью запишем в виде .
Этап 3.3.2.1.5.2.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 3.3.2.1.5.2.3
Объединим и .
Этап 3.3.2.1.5.2.4
Сократим общий множитель и .
Этап 3.3.2.1.5.2.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.2.1.5.2.4.2
Сократим общие множители.
Этап 3.3.2.1.5.2.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.2.1.5.2.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.3.2.1.5.2.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.3.2.1.5.2.5
Перепишем в виде .
Этап 3.3.2.1.5.3
Перепишем в виде .
Этап 3.3.2.1.5.3.1
Вынесем за скобки.
Этап 3.3.2.1.5.3.2
Изменим порядок и .
Этап 3.3.2.1.5.3.3
Добавим круглые скобки.
Этап 3.3.2.1.5.4
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 3.3.2.1.5.5
Умножим на .
Этап 3.3.2.1.6
Сократим общий множитель .
Этап 3.3.2.1.6.1
Сократим общий множитель.
Этап 3.3.2.1.6.2
Разделим на .
Этап 3.3.2.1.7
Изменим знак экспоненты, переписав основание в виде обратной величины.
Этап 3.3.2.1.8
Умножим на .
Этап 3.3.2.1.9
Объединим и упростим знаменатель.
Этап 3.3.2.1.9.1
Умножим на .
Этап 3.3.2.1.9.2
Возведем в степень .
Этап 3.3.2.1.9.3
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.3.2.1.9.4
Добавим и .
Этап 3.3.2.1.9.5
Перепишем в виде .
Этап 3.3.2.1.9.5.1
С помощью запишем в виде .
Этап 3.3.2.1.9.5.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 3.3.2.1.9.5.3
Объединим и .
Этап 3.3.2.1.9.5.4
Сократим общий множитель .
Этап 3.3.2.1.9.5.4.1
Сократим общий множитель.
Этап 3.3.2.1.9.5.4.2
Перепишем это выражение.
Этап 3.3.2.1.9.5.5
Упростим.
Этап 3.3.2.1.10
Сократим общий множитель и .
Этап 3.3.2.1.10.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.2.1.10.2
Сократим общие множители.
Этап 3.3.2.1.10.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.2.1.10.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.3.2.1.10.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.3.2.1.11
Упростим числитель.
Этап 3.3.2.1.11.1
Перепишем в виде .
Этап 3.3.2.1.11.2
Применим правило умножения к .
Этап 3.3.2.1.11.3
Возведем в степень .
Этап 3.3.2.1.11.4
Перемножим экспоненты в .
Этап 3.3.2.1.11.4.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 3.3.2.1.11.4.2
Умножим на .
Этап 3.3.2.1.11.5
Перепишем в виде .
Этап 3.3.2.1.11.5.1
Вынесем за скобки.
Этап 3.3.2.1.11.5.2
Перепишем в виде .
Этап 3.3.2.1.11.5.3
Изменим порядок и .
Этап 3.3.2.1.11.5.4
Добавим круглые скобки.
Этап 3.3.2.1.11.6
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 3.3.2.1.12
Сократим общий множитель .
Этап 3.3.2.1.12.1
Сократим общий множитель.
Этап 3.3.2.1.12.2
Перепишем это выражение.
Этап 3.3.2.1.13
Применим правило степени для распределения показателей.
Этап 3.3.2.1.13.1
Применим правило умножения к .
Этап 3.3.2.1.13.2
Применим правило умножения к .
Этап 3.3.2.1.14
Возведем в степень .
Этап 3.3.2.1.15
Умножим на .
Этап 3.3.2.1.16
Упростим числитель.
Этап 3.3.2.1.16.1
Перепишем в виде .
Этап 3.3.2.1.16.1.1
С помощью запишем в виде .
Этап 3.3.2.1.16.1.2
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 3.3.2.1.16.1.3
Объединим и .
Этап 3.3.2.1.16.1.4
Сократим общий множитель и .
Этап 3.3.2.1.16.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.2.1.16.1.4.2
Сократим общие множители.
Этап 3.3.2.1.16.1.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.2.1.16.1.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.3.2.1.16.1.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.3.2.1.16.1.5
Перепишем в виде .
Этап 3.3.2.1.16.2
Перепишем в виде .
Этап 3.3.2.1.16.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.2.1.16.2.2
Перепишем в виде .
Этап 3.3.2.1.16.2.3
Добавим круглые скобки.
Этап 3.3.2.1.16.3
Вынесем члены из-под знака корня.
Этап 3.3.2.1.17
Возведем в степень .
Этап 3.3.2.1.18
Сократим общий множитель .
Этап 3.3.2.1.18.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.2.1.18.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.2.1.18.3
Сократим общий множитель.
Этап 3.3.2.1.18.4
Перепишем это выражение.
Этап 3.3.2.1.19
Сократим общий множитель и .
Этап 3.3.2.1.19.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.2.1.19.2
Сократим общие множители.
Этап 3.3.2.1.19.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.3.2.1.19.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.3.2.1.19.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.3.2.1.20
Перепишем в виде .
Этап 3.3.2.2
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.3.2.3
Упростим члены.
Этап 3.3.2.3.1
Объединим и .
Этап 3.3.2.3.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.3.2.4
Упростим числитель.
Этап 3.3.2.4.1
Перенесем влево от .
Этап 3.3.2.4.2
Вычтем из .
Этап 3.3.2.5
Окончательный ответ: .
Этап 3.4
Подставляя в , найдем точку . Эта точка может быть точкой перегиба.
Этап 3.5
Определим точки, которые могут быть точками перегиба.
Этап 4
Разобьем на интервалы вокруг точек, которые могут быть точками перегиба.
Этап 5
Этап 5.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 5.2
Окончательный ответ: .
Этап 5.3
При вторая производная имеет вид . Поскольку это отрицательная величина, вторая производная уменьшается на интервале .
Убывание на , так как
Убывание на , так как
Этап 6
Этап 6.1
Заменим в этом выражении переменную на .
Этап 6.2
Окончательный ответ: .
Этап 6.3
При вторая производная имеет вид . Поскольку это отрицательная величина, вторая производная уменьшается на интервале .
Убывание на , так как
Убывание на , так как
Этап 7
Точка перегиба — это точка на кривой, в которой вогнутость меняет знак с плюса на минус или с минуса на плюс. На графике нет точек, удовлетворяющих этим требованиям.
Нет точек перегиба