Calcolo Esempi

Trovare i Massimi e i Minimi Locali f(x)=2cos(x)+cos(x)^2
Passaggio 1
Trova la derivata prima della funzione.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2
Calcola .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.2.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2.2
La derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2.3
Moltiplica per .
Passaggio 1.3
Calcola .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.3.1
Differenzia usando la regola della catena, che indica che è dove e .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.3.1.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 1.3.1.2
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 1.3.1.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 1.3.2
La derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.3.3
Moltiplica per .
Passaggio 1.4
Riordina i termini.
Passaggio 2
Trova la derivata seconda della funzione.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2
Calcola .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.2.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2.2
Differenzia usando la regola del prodotto, che indica che è dove e .
Passaggio 2.2.3
La derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2.4
La derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2.5
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.2.6
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.2.7
Utilizza la regola per la potenza di una potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.2.8
Somma e .
Passaggio 2.2.9
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.2.10
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.2.11
Utilizza la regola per la potenza di una potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.2.12
Somma e .
Passaggio 2.3
Calcola .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.3.2
La derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.4
Semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.4.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.4.2
Moltiplica per .
Passaggio 3
Per trovare i valori locali di minimo e di massimo della funzione, imposta la derivata in modo che sia uguale a e risolvi.
Passaggio 4
Scomponi da .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 4.1
Scomponi da .
Passaggio 4.2
Scomponi da .
Passaggio 4.3
Scomponi da .
Passaggio 5
Se qualsiasi singolo fattore nel lato sinistro dell'equazione è uguale a , l'intera espressione sarà uguale a .
Passaggio 6
Imposta uguale a e risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 6.1
Imposta uguale a .
Passaggio 6.2
Risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 6.2.1
Trova il valore dell'incognita corrispondente all'inverso del seno presente nell'equazione assegnata.
Passaggio 6.2.2
Semplifica il lato destro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 6.2.2.1
Il valore esatto di è .
Passaggio 6.2.3
La funzione del seno è positiva nel primo e nel secondo quadrante. Per trovare la seconda soluzione, sottrai l'angolo di riferimento da per trovare la soluzione nel secondo quadrante.
Passaggio 6.2.4
Sottrai da .
Passaggio 6.2.5
La soluzione dell'equazione .
Passaggio 7
Imposta uguale a e risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 7.1
Imposta uguale a .
Passaggio 7.2
Risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 7.2.1
Somma a entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 7.2.2
Dividi per ciascun termine in e semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 7.2.2.1
Dividi per ciascun termine in .
Passaggio 7.2.2.2
Semplifica il lato sinistro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 7.2.2.2.1
Dividendo due valori negativi si ottiene un valore positivo.
Passaggio 7.2.2.2.2
Dividi per .
Passaggio 7.2.2.3
Semplifica il lato destro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 7.2.2.3.1
Dividi per .
Passaggio 7.2.3
Trova il valore dell'incognita corrispondente all'inverso del coseno presente nell'equazione assegnata.
Passaggio 7.2.4
Semplifica il lato destro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 7.2.4.1
Il valore esatto di è .
Passaggio 7.2.5
La funzione coseno è negativa nel secondo e nel terzo quadrante. Per trovare la seconda soluzione, sottrai l'angolo di riferimento da per trovare la soluzione nel terzo quadrante.
Passaggio 7.2.6
Sottrai da .
Passaggio 7.2.7
La soluzione dell'equazione .
Passaggio 8
La soluzione finale è data da tutti i valori che rendono vera.
Passaggio 9
Calcola la derivata seconda per . Se la derivata seconda è positiva, allora si tratta di un minimo locale. Se è negativa, allora è un massimo locale.
Passaggio 10
Calcola la derivata seconda.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 10.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 10.1.1
Il valore esatto di è .
Passaggio 10.1.2
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 10.1.3
Moltiplica per .
Passaggio 10.1.4
Il valore esatto di è .
Passaggio 10.1.5
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 10.1.6
Moltiplica per .
Passaggio 10.1.7
Il valore esatto di è .
Passaggio 10.1.8
Moltiplica per .
Passaggio 10.2
Semplifica aggiungendo e sottraendo.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 10.2.1
Somma e .
Passaggio 10.2.2
Sottrai da .
Passaggio 11
è un massimo locale perché il valore della derivata seconda è negativo. Ciò si definisce test della derivata seconda.
è un massimo locale
Passaggio 12
Trova il valore di y quando .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 12.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 12.2
Semplifica il risultato.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 12.2.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 12.2.1.1
Il valore esatto di è .
Passaggio 12.2.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 12.2.1.3
Il valore esatto di è .
Passaggio 12.2.1.4
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 12.2.2
Somma e .
Passaggio 12.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 13
Calcola la derivata seconda per . Se la derivata seconda è positiva, allora si tratta di un minimo locale. Se è negativa, allora è un massimo locale.
Passaggio 14
Calcola la derivata seconda.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 14.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 14.1.1
Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante. Rendi negativa l'espressione, perché il coseno è negativo nel secondo quadrante.
Passaggio 14.1.2
Il valore esatto di è .
Passaggio 14.1.3
Moltiplica per .
Passaggio 14.1.4
Eleva alla potenza di .
Passaggio 14.1.5
Moltiplica per .
Passaggio 14.1.6
Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante.
Passaggio 14.1.7
Il valore esatto di è .
Passaggio 14.1.8
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 14.1.9
Moltiplica per .
Passaggio 14.1.10
Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante. Rendi negativa l'espressione, perché il coseno è negativo nel secondo quadrante.
Passaggio 14.1.11
Il valore esatto di è .
Passaggio 14.1.12
Moltiplica .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 14.1.12.1
Moltiplica per .
Passaggio 14.1.12.2
Moltiplica per .
Passaggio 14.2
Semplifica aggiungendo i numeri.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 14.2.1
Somma e .
Passaggio 14.2.2
Somma e .
Passaggio 15
Poiché c'è almeno un punto con una derivata seconda o indefinita, applica il test della derivata prima.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 15.1
Dividi in intervalli separati intorno ai valori che rendono la derivata prima o indefinita.
Passaggio 15.2
Sostituisci qualsiasi numero, come ad esempio , dall'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 15.2.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 15.2.2
Semplifica il risultato.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 15.2.2.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 15.2.2.1.1
Calcola .
Passaggio 15.2.2.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 15.2.2.1.3
Calcola .
Passaggio 15.2.2.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 15.2.2.1.5
Calcola .
Passaggio 15.2.2.1.6
Moltiplica per .
Passaggio 15.2.2.2
Somma e .
Passaggio 15.2.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 15.3
Sostituisci qualsiasi numero, come ad esempio , dall'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 15.3.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 15.3.2
Semplifica il risultato.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 15.3.2.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 15.3.2.1.1
Calcola .
Passaggio 15.3.2.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 15.3.2.1.3
Calcola .
Passaggio 15.3.2.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 15.3.2.1.5
Calcola .
Passaggio 15.3.2.1.6
Moltiplica per .
Passaggio 15.3.2.2
Sottrai da .
Passaggio 15.3.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 15.4
Sostituisci qualsiasi numero, come ad esempio , dall'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 15.4.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 15.4.2
Semplifica il risultato.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 15.4.2.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 15.4.2.1.1
Calcola .
Passaggio 15.4.2.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 15.4.2.1.3
Calcola .
Passaggio 15.4.2.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 15.4.2.1.5
Calcola .
Passaggio 15.4.2.1.6
Moltiplica per .
Passaggio 15.4.2.2
Somma e .
Passaggio 15.4.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 15.5
Dato che la derivata prima ha cambiato segno da positivo a negativo intorno a , allora è un massimo locale.
è un massimo locale
Passaggio 15.6
Dato che la derivata prima ha cambiato segno da negativo a positivo intorno a , allora è un minimo locale.
è un minimo locale
Passaggio 15.7
Questi sono gli estremi locali per .
è un massimo locale
è un minimo locale
è un massimo locale
è un minimo locale
Passaggio 16