Математический анализ Примеры

Этап 1
Продифференцируем обе части уравнения.
Этап 2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3
Продифференцируем правую часть уравнения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.1
Перепишем выражение, используя правило отрицательных степеней .
Этап 3.2
Перепишем выражение, используя правило отрицательных степеней .
Этап 3.3
Упростим знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.1
Чтобы записать в виде дроби с общим знаменателем, умножим ее на .
Этап 3.3.2
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 3.3.3
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.3.1
Перепишем в виде .
Этап 3.3.3.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.3.2.1
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.3.2.1.1
Возведем в степень .
Этап 3.3.3.2.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.3.3.2.2
Добавим и .
Этап 3.3.3.3
Поскольку оба члена являются полными кубами, выполним разложение на множители, используя формулу суммы кубов, , где и .
Этап 3.3.3.4
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.3.4.1
Единица в любой степени равна единице.
Этап 3.3.3.4.2
Перепишем в виде .
Этап 3.3.4
Применим правило умножения к .
Этап 3.3.5
Применим правило умножения к .
Этап 3.3.6
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.3.6.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 3.3.6.2
Умножим на .
Этап 3.4
Умножим числитель на величину, обратную знаменателю.
Этап 3.5
Умножим на .
Этап 3.6
Продифференцируем, используя правило частного, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.7
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.7.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.7.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.7.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.8
Перепишем в виде .
Этап 3.9
Продифференцируем, используя правило умножения, которое гласит, что имеет вид , где и .
Этап 3.10
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.10.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.10.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.10.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.11
Продифференцируем.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.11.1
Перенесем влево от .
Этап 3.11.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.11.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.11.4
Добавим и .
Этап 3.11.5
Поскольку является константой относительно , производная по равна .
Этап 3.12
Перепишем в виде .
Этап 3.13
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.13.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.13.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.13.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.14
Перепишем в виде .
Этап 3.15
Продифференцируем, используя цепное правило (правило дифференцирования сложной функции), которое гласит, что имеет вид , где и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.15.1
Чтобы применить цепное правило, зададим как .
Этап 3.15.2
Продифференцируем, используя правило степени, которое гласит, что имеет вид , где .
Этап 3.15.3
Заменим все вхождения на .
Этап 3.16
Продифференцируем.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.16.1
Перенесем влево от .
Этап 3.16.2
По правилу суммы производная по имеет вид .
Этап 3.16.3
Поскольку является константой относительно , производная относительно равна .
Этап 3.16.4
Добавим и .
Этап 3.17
Перепишем в виде .
Этап 3.18
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.1
Применим правило умножения к .
Этап 3.18.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.18.3
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.18.3.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.18.3.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.18.3.1.4
Вынесем множитель из .
Этап 3.18.3.1.5
Вынесем множитель из .
Этап 3.18.3.2
Объединим показатели степеней.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.2.1
Умножим на .
Этап 3.18.3.2.2
Умножим на .
Этап 3.18.3.3
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.3.1
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.18.3.3.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.18.3.3.3
Умножим на .
Этап 3.18.3.3.4
Развернем , умножив каждый член в первом выражении на каждый член во втором выражении.
Этап 3.18.3.3.5
Объединим противоположные члены в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.3.5.1
Изменим порядок множителей в членах и .
Этап 3.18.3.3.5.2
Добавим и .
Этап 3.18.3.3.5.3
Добавим и .
Этап 3.18.3.3.6
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.3.6.1
Умножим на .
Этап 3.18.3.3.6.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.18.3.3.6.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.3.6.3.1
Перенесем .
Этап 3.18.3.3.6.3.2
Умножим на .
Этап 3.18.3.3.6.4
Умножим на .
Этап 3.18.3.3.6.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.3.6.5.1
Перенесем .
Этап 3.18.3.3.6.5.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.3.6.5.2.1
Возведем в степень .
Этап 3.18.3.3.6.5.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.18.3.3.6.5.3
Добавим и .
Этап 3.18.3.3.7
Объединим противоположные члены в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.3.7.1
Вычтем из .
Этап 3.18.3.3.7.2
Добавим и .
Этап 3.18.3.3.8
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.18.3.3.9
Развернем , используя метод «первые-внешние-внутренние-последние».
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.3.9.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.18.3.3.9.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.18.3.3.9.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.18.3.3.10
Упростим и объединим подобные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.3.10.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.3.10.1.1
Умножим на .
Этап 3.18.3.3.10.1.2
Умножим на .
Этап 3.18.3.3.10.1.3
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.18.3.3.10.1.4
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 3.18.3.3.10.1.5
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.3.10.1.5.1
Перенесем .
Этап 3.18.3.3.10.1.5.2
Умножим на .
Этап 3.18.3.3.10.2
Вычтем из .
Этап 3.18.3.3.11
Умножим на .
Этап 3.18.3.3.12
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.18.3.3.13
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.3.13.1
Умножим на .
Этап 3.18.3.3.13.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.3.13.2.1
Перенесем .
Этап 3.18.3.3.13.2.2
Умножим на .
Этап 3.18.3.3.13.3
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.3.13.3.1
Перенесем .
Этап 3.18.3.3.13.3.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.3.13.3.2.1
Возведем в степень .
Этап 3.18.3.3.13.3.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.18.3.3.13.3.3
Добавим и .
Этап 3.18.3.3.14
Умножим на .
Этап 3.18.3.3.15
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.18.3.3.16
Умножим на .
Этап 3.18.3.3.17
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 3.18.3.3.18
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.3.18.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.3.18.1.1
Перенесем .
Этап 3.18.3.3.18.1.2
Умножим на .
Этап 3.18.3.3.18.2
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.3.18.2.1
Перенесем .
Этап 3.18.3.3.18.2.2
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.3.18.2.2.1
Возведем в степень .
Этап 3.18.3.3.18.2.2.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 3.18.3.3.18.2.3
Добавим и .
Этап 3.18.3.3.19
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.3.19.1
Перепишем в виде .
Этап 3.18.3.3.19.2
Умножим на .
Этап 3.18.3.4
Объединим противоположные члены в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.4.1
Вычтем из .
Этап 3.18.3.4.2
Добавим и .
Этап 3.18.3.4.3
Вычтем из .
Этап 3.18.3.4.4
Добавим и .
Этап 3.18.3.4.5
Добавим и .
Этап 3.18.3.4.6
Добавим и .
Этап 3.18.3.5
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.3.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.18.3.5.2
Вынесем множитель из .
Этап 3.18.3.5.3
Вынесем множитель из .
Этап 3.18.4
Объединим термины.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.4.1
Перенесем влево от .
Этап 3.18.4.2
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.4.2.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 3.18.4.2.2
Умножим на .
Этап 3.18.4.3
Перемножим экспоненты в .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.4.3.1
Применим правило степени и перемножим показатели, .
Этап 3.18.4.3.2
Умножим на .
Этап 3.18.4.4
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.4.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.18.4.4.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.4.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.18.4.4.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.18.4.4.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.18.4.5
Сократим общий множитель и .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.4.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.18.4.5.2
Сократим общие множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 3.18.4.5.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 3.18.4.5.2.2
Сократим общий множитель.
Этап 3.18.4.5.2.3
Перепишем это выражение.
Этап 3.18.5
Изменим порядок членов.
Этап 4
Преобразуем уравнение, приравняв левую часть к правой.
Этап 5
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.1
Перепишем уравнение в виде .
Этап 5.2
Умножим обе части на .
Этап 5.3
Упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1.1
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1.1.1
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1.1.1.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1.1.1.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 5.3.1.1.1.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 5.3.1.1.1.2
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.1.1.1.3
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1.1.1.3.1
Умножим на .
Этап 5.3.1.1.1.3.2
Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.
Этап 5.3.1.1.2
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1.1.2.1
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1.1.2.1.1
Перенесем .
Этап 5.3.1.1.2.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 5.3.1.1.2.1.3
Добавим и .
Этап 5.3.1.1.2.2
Умножим на .
Этап 5.3.1.1.3
Упростим путем перемножения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1.1.3.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.3.1.1.3.2
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.1.1.3.2.1
Перенесем .
Этап 5.3.1.1.3.2.2
Перенесем .
Этап 5.3.1.1.3.2.3
Изменим порядок и .
Этап 5.3.2
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.3.2.1
Умножим на .
Этап 5.4
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1
Упростим .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1.1
Воспользуемся бином Ньютона.
Этап 5.4.1.2
Упростим члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1.2.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1.2.1.1
Единица в любой степени равна единице.
Этап 5.4.1.2.1.2
Единица в любой степени равна единице.
Этап 5.4.1.2.1.3
Умножим на .
Этап 5.4.1.2.1.4
Единица в любой степени равна единице.
Этап 5.4.1.2.1.5
Умножим на .
Этап 5.4.1.2.1.6
Умножим на .
Этап 5.4.1.2.2
Упростим путем перемножения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.1.2.2.1
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 5.4.1.2.2.2
Умножим на .
Этап 5.4.2
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.3
Перепишем в виде .
Этап 5.4.4
Разделим каждый член на и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.4.1
Разделим каждый член на .
Этап 5.4.4.2
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.4.2.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.4.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 5.4.4.2.1.2
Перепишем это выражение.
Этап 5.4.4.2.2
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.4.2.2.1
Сократим общий множитель.
Этап 5.4.4.2.2.2
Перепишем это выражение.
Этап 5.4.4.2.3
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.4.2.3.1
Сократим общий множитель.
Этап 5.4.4.2.3.2
Разделим на .
Этап 5.4.4.3
Упростим правую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.4.3.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 5.4.4.3.2
Упростим числитель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.4.3.2.1
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.4.3.2.1.1
Умножим на .
Этап 5.4.4.3.2.1.2
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.4.3.2.1.3
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.4.3.2.1.4
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.4.3.2.1.5
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.4.3.2.1.6
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.4.3.2.1.7
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.4.3.2.1.8
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.4.3.2.1.9
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.4.3.2.2
Перенесем .
Этап 5.4.4.3.2.3
Перенесем .
Этап 5.4.4.3.2.4
Перенесем .
Этап 5.4.4.3.2.5
Изменим порядок и .
Этап 5.4.4.3.2.6
Разложим на множители с помощью бинома Ньютона.
Этап 5.4.4.3.3
Упростим с помощью разложения.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.4.3.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.4.3.3.2
Перепишем в виде .
Этап 5.4.4.3.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 5.4.4.3.3.4
Перепишем отрицательные члены.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 5.4.4.3.3.4.1
Перепишем в виде .
Этап 5.4.4.3.3.4.2
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 6
Заменим на .