Конечно! Давайте найдем производную функции ( f(x) = \left(\frac{3}{x} + x^2\right)(2 - \sqrt{x}) ).
Для этого нам понадобится использовать правило произведения и другие правила дифференцирования.
Шаг 1: Обозначим функции
Обозначим:
[ u(x) = \frac{3}{x} + x^2 ]
[ v(x) = 2 - \sqrt{x} ]
Тогда наша функция может быть записана как:
[ f(x) = u(x) \cdot v(x) ]
Шаг 2: Применим правило произведения
Правило произведения для нахождения производной функции ( f(x) = u(x) \cdot v(x) ) выглядит так:
[ f'(x) = u'(x)v(x) + u(x)v'(x) ]
Шаг 3: Найдём производные ( u(x) ) и ( v(x) )
Производная ( u(x) )
[ u(x) = \frac{3}{x} + x^2 ]
Сначала найдём производную каждой из составляющих:
(\frac{3}{x} = 3x^{-1})
[ \left( 3x^{-1} \right)' = 3 \cdot (-1) \cdot x^{-2} = -\frac{3}{x^2} ]
(x^2)
[ (x^2)' = 2x ]
Теперь сложим эти производные:
[ u'(x) = -\frac{3}{x^2} + 2x ]
Производная ( v(x) )
[ v(x) = 2 - \sqrt{x} ]
Сначала найдём производную каждой из составляющих:
(2)
[ (2)' = 0 ]
(\sqrt{x} = x^{1/2})
[ \left( x^{1/2} \right)' = \frac{1}{2} x^{-1/2} = \frac{1}{2\sqrt{x}} ]
Теперь сложим эти производные:
[ v'(x) = 0 - \frac{1}{2\sqrt{x}} = -\frac{1}{2\sqrt{x}} ]
Шаг 4: Подставим найденные производные в правило произведения
Теперь у нас есть:
[ u'(x) = -\frac{3}{x^2} + 2x ]
[ v'(x) = -\frac{1}{2\sqrt{x}} ]
Подставим это в формулу:
[ f'(x) = u'(x)v(x) + u(x)v'(x) ]
Шаг 5: Выразим итоговую производную
Подставим ( u'(x) ) и ( v(x) ), а также ( u(x) ) и ( v'(x) ) в формулу:
[ f'(x) = \left( -\frac{3}{x^2} + 2x \right) (2 - \sqrt{x}) + \left( \frac{3}{x} + x^2 \right) \left( -\frac{1}{2\sqrt{x}} ) ]
Шаг 6: Раскроем скобки и упростим выражение
Раскроем скобки в каждом из слагаемых:
[ \left( -\frac{3}{x^2} + 2x \right) (2 - \sqrt{x}) = -\frac{3 \cdot 2}{x^2} + \left( -\frac{3}{x^2} \right)(-\sqrt{x}) + 2x \cdot 2 + 2x \cdot (-\sqrt{x}) ]
[ = -\frac{6}{x^2} + \frac{3\sqrt{x}}{x^2} + 4x - 2x\sqrt{x} ]
[ = -\frac{6}{x^2} + \frac{3}{x^{3/2}} + 4x - 2x^{3/2} ]
[ \left( \frac{3}{x} + x^2 \right) \left( -\frac{1}{2\sqrt{x}} \right) = \frac{3}{x} \cdot \left( -\frac{1}{2\sqrt{x}} \right) + x^2 \cdot \left( -\frac{1}{2\sqrt{x}} \right) ]
[ = -\frac{3}{2x^{3/2}} - \frac{1}{2} x^{3/2} ]
Теперь сложим все вместе:
[ f'(x) = \left( -\frac{6}{x^2} + \frac{3}{x^{3/2}} + 4x - 2x^{3/2} \right) + \left( -\frac{3}{2x^{3/2}} - \frac{1}{2} x^{3/2} \right) ]
Шаг 7: Объединим подобные слагаемые
Объединим все подобные слагаемые:
[ f'(x) = -\frac{6}{x^2} + \frac{3}{x^{3/2}} - \frac{3}{2x^{3/2}} + 4x - 2x^{3/2} - \frac{1}{2} x^{3/2} ]
Приведём к общему знаменателю для упрощения:
[ f'(x) = -\frac{6}{x^2} + \left( \frac{3}{x^{3/2}} - \frac{3}{2x^{3/2}} \right) + 4x + \left( -2x^{3/2} - \frac{1}{2} x^{3/2} \right) ]
[ = -\frac{6}{x^2} + \frac{6}{2x^{3/2}} - \frac{3}{2x^{3/2}} + 4x - \frac{4}{2} x^{3/2} - \frac{1}{2} x^{3/2} ]
[ = -\frac{6}{x^2} + \frac{3}{2x^{3/2}} + 4x - \frac{5}{2} x^{3/2} ]
Это и есть производная функции:
[ f'(x) = -\frac{6}{x^2} + \frac{3}{2x^{3/2}} + 4x - \frac{5}{2} x^{3/2} ]
Надеюсь, это объяснение было достаточно подробным!