Введите задачу...
Математический анализ Примеры
Этап 1
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 .
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.
Этап 1.6.1
Умножим на .
Этап 1.6.2
Вычтем из .
Этап 1.7
Продифференцируем.
Этап 1.7.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 1.7.2
Объединим дроби.
Этап 1.7.2.1
Объединим и .
Этап 1.7.2.2
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 1.7.3
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 1.7.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 1.7.5
Добавим и .
Этап 1.7.6
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 1.8
Производная по равна .
Этап 1.9
Объединим дроби.
Этап 1.9.1
Объединим и .
Этап 1.9.2
Объединим и .
Этап 2
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 .
Этап 2.3.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 2.3.2
Сократим общий множитель .
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
Производная по равна .
Этап 2.7
Возведем в степень .
Этап 2.8
Возведем в степень .
Этап 2.9
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.10
Добавим и .
Этап 2.11
Производная по равна .
Этап 2.12
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.12.1
Умножим на .
Этап 2.12.1.1
Возведем в степень .
Этап 2.12.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.12.2
Добавим и .
Этап 2.13
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 2.13.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 2.13.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 2.13.3
Заменим все вхождения на .
Этап 2.14
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.15
Объединим и .
Этап 2.16
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.17
Упростим числитель.
Этап 2.17.1
Умножим на .
Этап 2.17.2
Вычтем из .
Этап 2.18
Продифференцируем.
Этап 2.18.1
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 2.18.2
Объединим дроби.
Этап 2.18.2.1
Объединим и .
Этап 2.18.2.2
Перенесем в знаменатель, используя правило отрицательных степеней .
Этап 2.18.2.3
Объединим и .
Этап 2.18.2.4
Объединим и .
Этап 2.18.3
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 2.18.4
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 2.18.5
Добавим и .
Этап 2.18.6
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 2.18.7
Умножим.
Этап 2.18.7.1
Умножим на .
Этап 2.18.7.2
Умножим на .
Этап 2.19
Производная по равна .
Этап 2.20
Объединим и .
Этап 2.21
Возведем в степень .
Этап 2.22
Возведем в степень .
Этап 2.23
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.24
Добавим и .
Этап 2.25
Объединим и .
Этап 2.26
Возведем в степень .
Этап 2.27
Возведем в степень .
Этап 2.28
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.29
Добавим и .
Этап 2.30
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 2.31
Объединим и .
Этап 2.32
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.33
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.34
Упростим выражение.
Этап 2.34.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.34.2
Добавим и .
Этап 2.35
Сократим общий множитель .
Этап 2.35.1
Сократим общий множитель.
Этап 2.35.2
Перепишем это выражение.
Этап 2.36
Упростим.
Этап 2.37
Перенесем влево от .
Этап 2.38
Перепишем в виде произведения.
Этап 2.39
Умножим на .
Этап 2.40
Возведем в степень .
Этап 2.41
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.42
Упростим выражение.
Этап 2.42.1
Запишем в виде дроби с общим знаменателем.
Этап 2.42.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 2.42.3
Добавим и .
Этап 2.43
Умножим на .
Этап 2.44
Умножим на .
Этап 2.45
Упростим.
Этап 2.45.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.45.2
Упростим числитель.
Этап 2.45.2.1
Упростим каждый член.
Этап 2.45.2.1.1
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Этап 2.45.2.1.1.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.45.2.1.1.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.45.2.1.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 2.45.2.1.2
Упростим каждый член.
Этап 2.45.2.1.2.1
Умножим на .
Этап 2.45.2.1.2.2
Умножим .
Этап 2.45.2.1.2.2.1
Умножим на .
Этап 2.45.2.1.2.2.2
Возведем в степень .
Этап 2.45.2.1.2.2.3
Возведем в степень .
Этап 2.45.2.1.2.2.4
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.45.2.1.2.2.5
Добавим и .
Этап 2.45.2.1.2.3
Умножим на .
Этап 2.45.2.1.2.4
Умножим на , сложив экспоненты.
Этап 2.45.2.1.2.4.1
Перенесем .
Этап 2.45.2.1.2.4.2
Умножим на .
Этап 2.45.2.1.2.4.2.1
Возведем в степень .
Этап 2.45.2.1.2.4.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 2.45.2.1.2.4.3
Добавим и .
Этап 2.45.2.1.2.5
Умножим на .
Этап 2.45.2.2
Изменим порядок множителей в .
Этап 2.45.2.3
Добавим и .
Этап 2.45.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.45.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 2.45.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 2.45.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 2.45.3.4
Вынесем множитель из .
Этап 2.45.3.5
Вынесем множитель из .
Этап 2.45.3.6
Вынесем множитель из .
Этап 2.45.3.7
Вынесем множитель из .