Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
Этап 1.1
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 1.1.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 1.1.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.1.3
Заменим все вхождения на .
Этап 1.2
Продифференцируем.
Этап 1.2.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.2.2
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.2.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.2.4
Умножим на .
Этап 1.2.5
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.2.6
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 1.2.7
Умножим на .
Этап 1.2.8
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.2.9
Добавим и .
Этап 2
Этап 2.1
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.2
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.3
Продифференцируем.
Этап 2.3.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.3.2
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.3.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.3.4
Умножим на .
Этап 2.3.5
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.3.6
Упростим выражение.
Этап 2.3.6.1
Добавим и .
Этап 2.3.6.2
Перенесем влево от .
Этап 2.4
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.4.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.4.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.5
Продифференцируем.
Этап 2.5.1
Перенесем влево от .
Этап 2.5.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.5.3
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.5.4
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.5.5
Умножим на .
Этап 2.5.6
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.5.7
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.5.8
Умножим на .
Этап 2.5.9
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.5.10
Добавим и .
Этап 2.6
Возведем в степень .
Этап 2.7
Возведем в степень .
Этап 2.8
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.9
Добавим и .
Этап 2.10
Упростим.
Этап 2.10.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.10.2
Умножим на .
Этап 2.10.3
Умножим на .
Этап 2.10.4
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.4.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.10.4.3
Вынесем множитель из .
Этап 3
Этап 3.1
Продифференцируем, используя правило умножения на константу.
Этап 3.1.1
Упростим каждый член.
Этап 3.1.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.1.1.2
Упростим.
Этап 3.1.1.2.1
Умножим на .
Этап 3.1.1.2.2
Умножим на .
Этап 3.1.1.2.3
Умножим на .
Этап 3.1.1.3
Перепишем в виде .
Этап 3.1.1.4
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 3.1.1.4.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.1.1.4.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.1.1.4.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.1.1.5
Упростим и объединим подобные члены.
Этап 3.1.1.5.1
Упростим каждый член.
Этап 3.1.1.5.1.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.1.1.5.1.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 3.1.1.5.1.2.1
Перенесем .
Этап 3.1.1.5.1.2.2
Умножим на .
Этап 3.1.1.5.1.3
Умножим на .
Этап 3.1.1.5.1.4
Умножим на .
Этап 3.1.1.5.1.5
Умножим на .
Этап 3.1.1.5.1.6
Умножим на .
Этап 3.1.1.5.2
Вычтем из .
Этап 3.1.1.6
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.1.1.7
Упростим.
Этап 3.1.1.7.1
Умножим на .
Этап 3.1.1.7.2
Умножим на .
Этап 3.1.1.7.3
Умножим на .
Этап 3.1.2
Упростим путем добавления членов.
Этап 3.1.2.1
Добавим и .
Этап 3.1.2.2
Вычтем из .
Этап 3.1.2.3
Добавим и .
Этап 3.1.3
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.2
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.3
Продифференцируем.
Этап 3.3.1
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.3.2
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.3
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.4
Умножим на .
Этап 3.3.5
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.3.6
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.3.7
Умножим на .
Этап 3.3.8
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.3.9
Добавим и .
Этап 3.4
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.4.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.4.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.4.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.5
Продифференцируем.
Этап 3.5.1
Перенесем влево от .
Этап 3.5.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.5.3
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.5.4
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.5.5
Умножим на .
Этап 3.5.6
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.5.7
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.5.8
Умножим на .
Этап 3.5.9
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.5.10
Добавим и .
Этап 3.6
Упростим.
Этап 3.6.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.6.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.6.3
Умножим на .
Этап 3.6.4
Умножим на .
Этап 3.6.5
Умножим на .
Этап 3.6.6
Вынесем множитель из .
Этап 3.6.6.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.6.6.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.6.6.3
Вынесем множитель из .
Этап 4
Третья производная по равна .