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Calcolo Esempi
Passaggio 1
Passaggio 1.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2
Calcola .
Passaggio 1.2.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2.2
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 1.2.2.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 1.2.2.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 1.2.2.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 1.2.3
La derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2.4
Moltiplica per .
Passaggio 1.3
Calcola .
Passaggio 1.3.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.3.2
La derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.4
Riordina i termini.
Passaggio 2
Passaggio 2.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2
Calcola .
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 secondo cui 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
Usa la regola della 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
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.2.12
Somma e .
Passaggio 2.3
Calcola .
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 2.3.3
Moltiplica per .
Passaggio 2.4
Semplifica.
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
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
Passaggio 6.1
Imposta uguale a .
Passaggio 6.2
Risolvi per .
Passaggio 6.2.1
Trova il valore dell'incognita corrispondente all'inverso del coseno presente nell'equazione assegnata.
Passaggio 6.2.2
Semplifica il lato destro.
Passaggio 6.2.2.1
Il valore esatto di è .
Passaggio 6.2.3
La funzione del coseno è positiva nel primo e nel quarto quadrante. Per trovare la seconda soluzione, sottrai l'angolo di riferimento da per trovare la soluzione nel quarto quadrante.
Passaggio 6.2.4
Semplifica .
Passaggio 6.2.4.1
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 6.2.4.2
Riduci le frazioni.
Passaggio 6.2.4.2.1
e .
Passaggio 6.2.4.2.2
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 6.2.4.3
Semplifica il numeratore.
Passaggio 6.2.4.3.1
Moltiplica per .
Passaggio 6.2.4.3.2
Sottrai da .
Passaggio 6.2.5
La soluzione dell'equazione .
Passaggio 7
Passaggio 7.1
Imposta uguale a .
Passaggio 7.2
Risolvi per .
Passaggio 7.2.1
Sottrai da entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 7.2.2
Dividi per ciascun termine in e semplifica.
Passaggio 7.2.2.1
Dividi per ciascun termine in .
Passaggio 7.2.2.2
Semplifica il lato sinistro.
Passaggio 7.2.2.2.1
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 7.2.2.2.1.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 7.2.2.2.1.2
Dividi per .
Passaggio 7.2.2.3
Semplifica il lato destro.
Passaggio 7.2.2.3.1
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 7.2.3
Trova il valore dell'incognita corrispondente all'inverso del seno presente nell'equazione assegnata.
Passaggio 7.2.4
Semplifica il lato destro.
Passaggio 7.2.4.1
Il valore esatto di è .
Passaggio 7.2.5
La funzione del seno è positiva nel terzo e nel quarto quadrante. Per trovare la seconda soluzione, sottrai la soluzione da per trovare un angolo di riferimento. Poi, somma l'angolo di riferimento a per trovare la soluzione nel terzo quadrante.
Passaggio 7.2.6
Semplifica l'espressione per trovare la seconda soluzione.
Passaggio 7.2.6.1
Sottrai da .
Passaggio 7.2.6.2
L'angolo risultante di è positivo, minore di e coterminale con .
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
Passaggio 10.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 10.1.1
Il valore esatto di è .
Passaggio 10.1.2
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 10.1.3
Moltiplica per .
Passaggio 10.1.4
Il valore esatto di è .
Passaggio 10.1.5
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
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 sottraendo i numeri.
Passaggio 10.2.1
Sottrai da .
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
Passaggio 12.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 12.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 12.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 12.2.1.1
Il valore esatto di è .
Passaggio 12.2.1.2
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 12.2.1.3
Moltiplica per .
Passaggio 12.2.1.4
Il valore esatto di è .
Passaggio 12.2.1.5
Moltiplica per .
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
Passaggio 14.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 14.1.1
Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante.
Passaggio 14.1.2
Il valore esatto di è .
Passaggio 14.1.3
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 14.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 14.1.5
Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante. Rendi negativa l'espressione, perché il seno è negativo nel quarto quadrante.
Passaggio 14.1.6
Il valore esatto di è .
Passaggio 14.1.7
Moltiplica per .
Passaggio 14.1.8
Eleva alla potenza di .
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 seno è negativo nel quarto quadrante.
Passaggio 14.1.11
Il valore esatto di è .
Passaggio 14.1.12
Moltiplica .
Passaggio 14.1.12.1
Moltiplica per .
Passaggio 14.1.12.2
Moltiplica per .
Passaggio 14.2
Semplifica aggiungendo e sottraendo.
Passaggio 14.2.1
Sottrai da .
Passaggio 14.2.2
Somma e .
Passaggio 15
è un massimo locale perché il valore della derivata seconda è negativo. Ciò si definisce test della derivata seconda.
è un massimo locale
Passaggio 16
Passaggio 16.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 16.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 16.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 16.2.1.1
Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante. Rendi negativa l'espressione, perché il seno è negativo nel quarto quadrante.
Passaggio 16.2.1.2
Il valore esatto di è .
Passaggio 16.2.1.3
Moltiplica per .
Passaggio 16.2.1.4
Eleva alla potenza di .
Passaggio 16.2.1.5
Moltiplica per .
Passaggio 16.2.1.6
Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante. Rendi negativa l'espressione, perché il seno è negativo nel quarto quadrante.
Passaggio 16.2.1.7
Il valore esatto di è .
Passaggio 16.2.1.8
Moltiplica .
Passaggio 16.2.1.8.1
Moltiplica per .
Passaggio 16.2.1.8.2
Moltiplica per .
Passaggio 16.2.2
Sottrai da .
Passaggio 16.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 17
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 18
Passaggio 18.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 18.1.1
Aggiungi delle rotazioni complete di fino a quando l'angolo non è maggiore o uguale a e minore di .
Passaggio 18.1.2
Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante.
Passaggio 18.1.3
Il valore esatto di è .
Passaggio 18.1.4
Applica la regola del prodotto a .
Passaggio 18.1.5
Riscrivi come .
Passaggio 18.1.5.1
Usa per riscrivere come .
Passaggio 18.1.5.2
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 18.1.5.3
e .
Passaggio 18.1.5.4
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 18.1.5.4.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 18.1.5.4.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 18.1.5.5
Calcola l'esponente.
Passaggio 18.1.6
Eleva alla potenza di .
Passaggio 18.1.7
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 18.1.7.1
Scomponi da .
Passaggio 18.1.7.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 18.1.7.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 18.1.8
Moltiplica per .
Passaggio 18.1.9
Aggiungi delle rotazioni complete di fino a quando l'angolo non è maggiore o uguale a e minore di .
Passaggio 18.1.10
Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante. Rendi negativa l'espressione, perché il seno è negativo nel quarto quadrante.
Passaggio 18.1.11
Il valore esatto di è .
Passaggio 18.1.12
Usa la regola della potenza per distribuire l'esponente.
Passaggio 18.1.12.1
Applica la regola del prodotto a .
Passaggio 18.1.12.2
Applica la regola del prodotto a .
Passaggio 18.1.13
Eleva alla potenza di .
Passaggio 18.1.14
Moltiplica per .
Passaggio 18.1.15
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 18.1.16
Eleva alla potenza di .
Passaggio 18.1.17
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 18.1.17.1
Scomponi da .
Passaggio 18.1.17.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 18.1.17.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 18.1.18
Aggiungi delle rotazioni complete di fino a quando l'angolo non è maggiore o uguale a e minore di .
Passaggio 18.1.19
Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante. Rendi negativa l'espressione, perché il seno è negativo nel quarto quadrante.
Passaggio 18.1.20
Il valore esatto di è .
Passaggio 18.1.21
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 18.1.21.1
Sposta il negativo all'inizio di nel numeratore.
Passaggio 18.1.21.2
Scomponi da .
Passaggio 18.1.21.3
Elimina il fattore comune.
Passaggio 18.1.21.4
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 18.1.22
Moltiplica per .
Passaggio 18.2
Semplifica aggiungendo e sottraendo.
Passaggio 18.2.1
Sottrai da .
Passaggio 18.2.2
Somma e .
Passaggio 19
è un minimo locale perché il valore della derivata seconda è positivo. Ciò si definisce test della derivata seconda.
è un minimo locale
Passaggio 20
Passaggio 20.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 20.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 20.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 20.2.1.1
Aggiungi delle rotazioni complete di fino a quando l'angolo non è maggiore o uguale a e minore di .
Passaggio 20.2.1.2
Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante. Rendi negativa l'espressione, perché il seno è negativo nel quarto quadrante.
Passaggio 20.2.1.3
Il valore esatto di è .
Passaggio 20.2.1.4
Usa la regola della potenza per distribuire l'esponente.
Passaggio 20.2.1.4.1
Applica la regola del prodotto a .
Passaggio 20.2.1.4.2
Applica la regola del prodotto a .
Passaggio 20.2.1.5
Eleva alla potenza di .
Passaggio 20.2.1.6
Moltiplica per .
Passaggio 20.2.1.7
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 20.2.1.8
Eleva alla potenza di .
Passaggio 20.2.1.9
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 20.2.1.9.1
Scomponi da .
Passaggio 20.2.1.9.2
Scomponi da .
Passaggio 20.2.1.9.3
Elimina il fattore comune.
Passaggio 20.2.1.9.4
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 20.2.1.10
e .
Passaggio 20.2.1.11
Aggiungi delle rotazioni complete di fino a quando l'angolo non è maggiore o uguale a e minore di .
Passaggio 20.2.1.12
Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante. Rendi negativa l'espressione, perché il seno è negativo nel quarto quadrante.
Passaggio 20.2.1.13
Il valore esatto di è .
Passaggio 20.2.1.14
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 20.2.1.14.1
Sposta il negativo all'inizio di nel numeratore.
Passaggio 20.2.1.14.2
Scomponi da .
Passaggio 20.2.1.14.3
Elimina il fattore comune.
Passaggio 20.2.1.14.4
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 20.2.1.15
Moltiplica per .
Passaggio 20.2.2
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 20.2.3
e .
Passaggio 20.2.4
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 20.2.5
Semplifica il numeratore.
Passaggio 20.2.5.1
Moltiplica per .
Passaggio 20.2.5.2
Sottrai da .
Passaggio 20.2.6
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 20.2.7
La risposta finale è .
Passaggio 21
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 22
Passaggio 22.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 22.1.1
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 terzo quadrante.
Passaggio 22.1.2
Il valore esatto di è .
Passaggio 22.1.3
Usa la regola della potenza per distribuire l'esponente.
Passaggio 22.1.3.1
Applica la regola del prodotto a .
Passaggio 22.1.3.2
Applica la regola del prodotto a .
Passaggio 22.1.4
Eleva alla potenza di .
Passaggio 22.1.5
Moltiplica per .
Passaggio 22.1.6
Riscrivi come .
Passaggio 22.1.6.1
Usa per riscrivere come .
Passaggio 22.1.6.2
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 22.1.6.3
e .
Passaggio 22.1.6.4
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 22.1.6.4.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 22.1.6.4.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 22.1.6.5
Calcola l'esponente.
Passaggio 22.1.7
Eleva alla potenza di .
Passaggio 22.1.8
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 22.1.8.1
Scomponi da .
Passaggio 22.1.8.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 22.1.8.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 22.1.9
Moltiplica per .
Passaggio 22.1.10
Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante. Rendi negativa l'espressione, perché il seno è negativo nel terzo quadrante.
Passaggio 22.1.11
Il valore esatto di è .
Passaggio 22.1.12
Usa la regola della potenza per distribuire l'esponente.
Passaggio 22.1.12.1
Applica la regola del prodotto a .
Passaggio 22.1.12.2
Applica la regola del prodotto a .
Passaggio 22.1.13
Eleva alla potenza di .
Passaggio 22.1.14
Moltiplica per .
Passaggio 22.1.15
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 22.1.16
Eleva alla potenza di .
Passaggio 22.1.17
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 22.1.17.1
Scomponi da .
Passaggio 22.1.17.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 22.1.17.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 22.1.18
Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante. Rendi negativa l'espressione, perché il seno è negativo nel terzo quadrante.
Passaggio 22.1.19
Il valore esatto di è .
Passaggio 22.1.20
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 22.1.20.1
Sposta il negativo all'inizio di nel numeratore.
Passaggio 22.1.20.2
Scomponi da .
Passaggio 22.1.20.3
Elimina il fattore comune.
Passaggio 22.1.20.4
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 22.1.21
Moltiplica per .
Passaggio 22.2
Semplifica aggiungendo e sottraendo.
Passaggio 22.2.1
Sottrai da .
Passaggio 22.2.2
Somma e .
Passaggio 23
è un minimo locale perché il valore della derivata seconda è positivo. Ciò si definisce test della derivata seconda.
è un minimo locale
Passaggio 24
Passaggio 24.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 24.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 24.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 24.2.1.1
Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante. Rendi negativa l'espressione, perché il seno è negativo nel terzo quadrante.
Passaggio 24.2.1.2
Il valore esatto di è .
Passaggio 24.2.1.3
Usa la regola della potenza per distribuire l'esponente.
Passaggio 24.2.1.3.1
Applica la regola del prodotto a .
Passaggio 24.2.1.3.2
Applica la regola del prodotto a .
Passaggio 24.2.1.4
Eleva alla potenza di .
Passaggio 24.2.1.5
Moltiplica per .
Passaggio 24.2.1.6
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 24.2.1.7
Eleva alla potenza di .
Passaggio 24.2.1.8
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 24.2.1.8.1
Scomponi da .
Passaggio 24.2.1.8.2
Scomponi da .
Passaggio 24.2.1.8.3
Elimina il fattore comune.
Passaggio 24.2.1.8.4
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 24.2.1.9
e .
Passaggio 24.2.1.10
Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante. Rendi negativa l'espressione, perché il seno è negativo nel terzo quadrante.
Passaggio 24.2.1.11
Il valore esatto di è .
Passaggio 24.2.1.12
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 24.2.1.12.1
Sposta il negativo all'inizio di nel numeratore.
Passaggio 24.2.1.12.2
Scomponi da .
Passaggio 24.2.1.12.3
Elimina il fattore comune.
Passaggio 24.2.1.12.4
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 24.2.1.13
Moltiplica per .
Passaggio 24.2.2
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 24.2.3
e .
Passaggio 24.2.4
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 24.2.5
Semplifica il numeratore.
Passaggio 24.2.5.1
Moltiplica per .
Passaggio 24.2.5.2
Sottrai da .
Passaggio 24.2.6
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 24.2.7
La risposta finale è .
Passaggio 25
Questi sono gli estremi locali per .
è un massimo locale
è un massimo locale
è un minimo locale
è un minimo locale
Passaggio 26