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Calcolo Esempi
Passaggio 1
Passaggio 1.1
Differenzia usando la regola del quoziente, che indica che è dove e .
Passaggio 1.2
Differenzia.
Passaggio 1.2.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2.2
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 1.2.3
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2.4
Semplifica l'espressione.
Passaggio 1.2.4.1
Somma e .
Passaggio 1.2.4.2
Moltiplica per .
Passaggio 1.2.5
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2.6
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 1.2.7
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2.8
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 1.2.9
Moltiplica per .
Passaggio 1.2.10
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2.11
Somma e .
Passaggio 1.3
Semplifica.
Passaggio 1.3.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 1.3.2
Semplifica il numeratore.
Passaggio 1.3.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 1.3.2.1.1
Moltiplica per .
Passaggio 1.3.2.1.2
Espandi usando il metodo FOIL.
Passaggio 1.3.2.1.2.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 1.3.2.1.2.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 1.3.2.1.2.3
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 1.3.2.1.3
Semplifica e combina i termini simili.
Passaggio 1.3.2.1.3.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 1.3.2.1.3.1.1
Riscrivi utilizzando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
Passaggio 1.3.2.1.3.1.2
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 1.3.2.1.3.1.2.1
Sposta .
Passaggio 1.3.2.1.3.1.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 1.3.2.1.3.1.3
Moltiplica per .
Passaggio 1.3.2.1.3.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 1.3.2.1.3.1.5
Moltiplica per .
Passaggio 1.3.2.1.3.1.6
Moltiplica per .
Passaggio 1.3.2.1.3.2
Somma e .
Passaggio 1.3.2.2
Sottrai da .
Passaggio 1.3.2.3
Sottrai da .
Passaggio 1.3.2.4
Somma e .
Passaggio 1.3.3
Scomponi mediante raccoglimento.
Passaggio 1.3.3.1
Per un polinomio della forma , riscrivi il termine centrale come somma di due termini il cui prodotto è e la cui somma è .
Passaggio 1.3.3.1.1
Scomponi da .
Passaggio 1.3.3.1.2
Riscrivi come più .
Passaggio 1.3.3.1.3
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 1.3.3.2
Metti in evidenza il massimo comune divisore da ciascun gruppo.
Passaggio 1.3.3.2.1
Raggruppa i primi due termini e gli ultimi due termini.
Passaggio 1.3.3.2.2
Metti in evidenza il massimo comune divisore (M.C.D.) da ciascun gruppo.
Passaggio 1.3.3.3
Scomponi il polinomio mettendo in evidenza il massimo comune divisore, .
Passaggio 1.3.4
Scomponi da .
Passaggio 1.3.5
Riscrivi come .
Passaggio 1.3.6
Scomponi da .
Passaggio 1.3.7
Riscrivi come .
Passaggio 1.3.8
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 2
Passaggio 2.1
Differenzia usando la regola del prodotto, che indica che è dove e .
Passaggio 2.2
Differenzia usando la regola del quoziente, che indica che è dove e .
Passaggio 2.3
Moltiplica gli esponenti in .
Passaggio 2.3.1
Applica la regola di potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 2.3.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.4
Differenzia usando la regola del prodotto, che indica che è dove e .
Passaggio 2.5
Differenzia.
Passaggio 2.5.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.5.2
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 2.5.3
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.5.4
Semplifica l'espressione.
Passaggio 2.5.4.1
Somma e .
Passaggio 2.5.4.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.5.5
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.5.6
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 2.5.7
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.5.8
Semplifica aggiungendo i termini.
Passaggio 2.5.8.1
Somma e .
Passaggio 2.5.8.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.5.8.3
Somma e .
Passaggio 2.5.8.4
Sottrai da .
Passaggio 2.6
Differenzia usando la regola della catena, che indica che è dove e .
Passaggio 2.6.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 2.6.2
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 2.6.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 2.7
Semplifica tramite esclusione.
Passaggio 2.7.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.7.2
Scomponi da .
Passaggio 2.7.2.1
Scomponi da .
Passaggio 2.7.2.2
Scomponi da .
Passaggio 2.7.2.3
Scomponi da .
Passaggio 2.8
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 2.8.1
Scomponi da .
Passaggio 2.8.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 2.8.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 2.9
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.10
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 2.11
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.12
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 2.13
Moltiplica per .
Passaggio 2.14
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.15
Somma e .
Passaggio 2.16
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.17
Semplifica l'espressione.
Passaggio 2.17.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.17.2
Somma e .
Passaggio 2.18
Semplifica.
Passaggio 2.18.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.18.2
Semplifica il numeratore.
Passaggio 2.18.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 2.18.2.1.1
Espandi moltiplicando ciascun termine della prima espressione per ciascun termine della seconda espressione.
Passaggio 2.18.2.1.2
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 2.18.2.1.2.1
Riscrivi utilizzando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
Passaggio 2.18.2.1.2.2
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 2.18.2.1.2.2.1
Sposta .
Passaggio 2.18.2.1.2.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.18.2.1.2.2.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.18.2.1.2.2.2.2
Utilizza la regola per la potenza di una potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.18.2.1.2.2.3
Somma e .
Passaggio 2.18.2.1.2.3
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 2.18.2.1.2.4
Riscrivi utilizzando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
Passaggio 2.18.2.1.2.5
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 2.18.2.1.2.5.1
Sposta .
Passaggio 2.18.2.1.2.5.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.18.2.1.2.6
Moltiplica per .
Passaggio 2.18.2.1.2.7
Moltiplica per .
Passaggio 2.18.2.1.2.8
Moltiplica per .
Passaggio 2.18.2.1.2.9
Moltiplica per .
Passaggio 2.18.2.1.3
Somma e .
Passaggio 2.18.2.1.4
Somma e .
Passaggio 2.18.2.1.5
Moltiplica per .
Passaggio 2.18.2.1.6
Espandi usando il metodo FOIL.
Passaggio 2.18.2.1.6.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.18.2.1.6.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.18.2.1.6.3
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.18.2.1.7
Semplifica e combina i termini simili.
Passaggio 2.18.2.1.7.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 2.18.2.1.7.1.1
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 2.18.2.1.7.1.1.1
Sposta .
Passaggio 2.18.2.1.7.1.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.18.2.1.7.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.18.2.1.7.1.3
Moltiplica per .
Passaggio 2.18.2.1.7.2
Sottrai da .
Passaggio 2.18.2.1.8
Espandi moltiplicando ciascun termine della prima espressione per ciascun termine della seconda espressione.
Passaggio 2.18.2.1.9
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 2.18.2.1.9.1
Riscrivi utilizzando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
Passaggio 2.18.2.1.9.2
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 2.18.2.1.9.2.1
Sposta .
Passaggio 2.18.2.1.9.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.18.2.1.9.2.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.18.2.1.9.2.2.2
Utilizza la regola per la potenza di una potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.18.2.1.9.2.3
Somma e .
Passaggio 2.18.2.1.9.3
Moltiplica per .
Passaggio 2.18.2.1.9.4
Moltiplica per .
Passaggio 2.18.2.1.9.5
Riscrivi utilizzando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
Passaggio 2.18.2.1.9.6
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 2.18.2.1.9.6.1
Sposta .
Passaggio 2.18.2.1.9.6.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.18.2.1.9.7
Moltiplica per .
Passaggio 2.18.2.1.9.8
Moltiplica per .
Passaggio 2.18.2.1.9.9
Moltiplica per .
Passaggio 2.18.2.1.9.10
Moltiplica per .
Passaggio 2.18.2.1.10
Somma e .
Passaggio 2.18.2.1.11
Somma e .
Passaggio 2.18.2.2
Sottrai da .
Passaggio 2.18.2.3
Sottrai da .
Passaggio 2.18.2.4
Somma e .
Passaggio 2.18.2.5
Somma e .
Passaggio 2.18.3
Scomponi da .
Passaggio 2.18.3.1
Scomponi da .
Passaggio 2.18.3.2
Scomponi da .
Passaggio 2.18.3.3
Scomponi da .
Passaggio 2.18.3.4
Scomponi da .
Passaggio 2.18.3.5
Scomponi da .
Passaggio 2.18.3.6
Scomponi da .
Passaggio 2.18.3.7
Scomponi da .
Passaggio 2.18.4
Scomponi da .
Passaggio 2.18.5
Scomponi da .
Passaggio 2.18.6
Scomponi da .
Passaggio 2.18.7
Scomponi da .
Passaggio 2.18.8
Scomponi da .
Passaggio 2.18.9
Riscrivi come .
Passaggio 2.18.10
Scomponi da .
Passaggio 2.18.11
Riscrivi come .
Passaggio 2.18.12
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 2.18.13
Moltiplica per .
Passaggio 2.18.14
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
Trova la derivata prima.
Passaggio 4.1.1
Differenzia usando la regola del quoziente, che indica che è dove e .
Passaggio 4.1.2
Differenzia.
Passaggio 4.1.2.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.2.2
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 4.1.2.3
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.2.4
Semplifica l'espressione.
Passaggio 4.1.2.4.1
Somma e .
Passaggio 4.1.2.4.2
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.2.5
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.2.6
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 4.1.2.7
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.2.8
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 4.1.2.9
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.2.10
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.2.11
Somma e .
Passaggio 4.1.3
Semplifica.
Passaggio 4.1.3.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 4.1.3.2
Semplifica il numeratore.
Passaggio 4.1.3.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 4.1.3.2.1.1
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.3.2.1.2
Espandi usando il metodo FOIL.
Passaggio 4.1.3.2.1.2.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 4.1.3.2.1.2.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 4.1.3.2.1.2.3
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 4.1.3.2.1.3
Semplifica e combina i termini simili.
Passaggio 4.1.3.2.1.3.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 4.1.3.2.1.3.1.1
Riscrivi utilizzando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
Passaggio 4.1.3.2.1.3.1.2
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 4.1.3.2.1.3.1.2.1
Sposta .
Passaggio 4.1.3.2.1.3.1.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.3.2.1.3.1.3
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.3.2.1.3.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.3.2.1.3.1.5
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.3.2.1.3.1.6
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.3.2.1.3.2
Somma e .
Passaggio 4.1.3.2.2
Sottrai da .
Passaggio 4.1.3.2.3
Sottrai da .
Passaggio 4.1.3.2.4
Somma e .
Passaggio 4.1.3.3
Scomponi mediante raccoglimento.
Passaggio 4.1.3.3.1
Per un polinomio della forma , riscrivi il termine centrale come somma di due termini il cui prodotto è e la cui somma è .
Passaggio 4.1.3.3.1.1
Scomponi da .
Passaggio 4.1.3.3.1.2
Riscrivi come più .
Passaggio 4.1.3.3.1.3
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 4.1.3.3.2
Metti in evidenza il massimo comune divisore da ciascun gruppo.
Passaggio 4.1.3.3.2.1
Raggruppa i primi due termini e gli ultimi due termini.
Passaggio 4.1.3.3.2.2
Metti in evidenza il massimo comune divisore (M.C.D.) da ciascun gruppo.
Passaggio 4.1.3.3.3
Scomponi il polinomio mettendo in evidenza il massimo comune divisore, .
Passaggio 4.1.3.4
Scomponi da .
Passaggio 4.1.3.5
Riscrivi come .
Passaggio 4.1.3.6
Scomponi da .
Passaggio 4.1.3.7
Riscrivi come .
Passaggio 4.1.3.8
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 4.2
La derivata prima di rispetto a è .
Passaggio 5
Passaggio 5.1
Poni la derivata prima uguale a .
Passaggio 5.2
Poni il numeratore uguale a zero.
Passaggio 5.3
Risolvi l'equazione per .
Passaggio 5.3.1
Se qualsiasi singolo fattore nel lato sinistro dell'equazione è uguale a , l'intera espressione sarà uguale a .
Passaggio 5.3.2
Imposta uguale a e risolvi per .
Passaggio 5.3.2.1
Imposta uguale a .
Passaggio 5.3.2.2
Sottrai da entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 5.3.3
Imposta uguale a e risolvi per .
Passaggio 5.3.3.1
Imposta uguale a .
Passaggio 5.3.3.2
Somma a entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 5.3.4
La soluzione finale è data da tutti i valori che rendono vera.
Passaggio 6
Passaggio 6.1
Il dominio dell'espressione sono tutti i numeri reali tranne nei casi in cui l'espressione sia indefinita. In questo caso, non c'è alcun numero reale che rende l'espressione indefinita.
Passaggio 7
Punti critici da calcolare.
Passaggio 8
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 9
Passaggio 9.1
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 9.1.1
Moltiplica per .
Passaggio 9.1.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.1.1.2
Utilizza la regola per la potenza di una potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 9.1.2
Somma e .
Passaggio 9.2
Semplifica il numeratore.
Passaggio 9.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.2.2
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.2.3
Moltiplica per .
Passaggio 9.2.4
Sottrai da .
Passaggio 9.2.5
Somma e .
Passaggio 9.2.6
Sottrai da .
Passaggio 9.3
Semplifica il denominatore.
Passaggio 9.3.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.3.2
Moltiplica per .
Passaggio 9.3.3
Sottrai da .
Passaggio 9.3.4
Somma e .
Passaggio 9.3.5
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.4
Riduci l'espressione eliminando i fattori comuni.
Passaggio 9.4.1
Moltiplica per .
Passaggio 9.4.2
Elimina il fattore comune di e .
Passaggio 9.4.2.1
Scomponi da .
Passaggio 9.4.2.2
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 9.4.2.2.1
Scomponi da .
Passaggio 9.4.2.2.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 9.4.2.2.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 10
è un minimo locale perché il valore della derivata seconda è positivo. Ciò si definisce test della derivata seconda.
è un minimo locale
Passaggio 11
Passaggio 11.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 11.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 11.2.1
Sottrai da .
Passaggio 11.2.2
Semplifica il denominatore.
Passaggio 11.2.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 11.2.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 11.2.2.3
Sottrai da .
Passaggio 11.2.2.4
Somma e .
Passaggio 11.2.3
Dividi per .
Passaggio 11.2.4
La risposta finale è .
Passaggio 12
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 13
Passaggio 13.1
Semplifica il numeratore.
Passaggio 13.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 13.1.2
Eleva alla potenza di .
Passaggio 13.1.3
Moltiplica per .
Passaggio 13.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 13.1.5
Sottrai da .
Passaggio 13.1.6
Sottrai da .
Passaggio 13.1.7
Sottrai da .
Passaggio 13.2
Semplifica il denominatore.
Passaggio 13.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 13.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 13.2.3
Somma e .
Passaggio 13.2.4
Somma e .
Passaggio 13.2.5
Eleva alla potenza di .
Passaggio 13.3
Riduci l'espressione eliminando i fattori comuni.
Passaggio 13.3.1
Moltiplica per .
Passaggio 13.3.2
Elimina il fattore comune di e .
Passaggio 13.3.2.1
Scomponi da .
Passaggio 13.3.2.2
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 13.3.2.2.1
Scomponi da .
Passaggio 13.3.2.2.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 13.3.2.2.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 13.3.3
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 14
è un massimo locale perché il valore della derivata seconda è negativo. Ciò si definisce test della derivata seconda.
è un massimo locale
Passaggio 15
Passaggio 15.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 15.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 15.2.1
Sottrai da .
Passaggio 15.2.2
Semplifica il denominatore.
Passaggio 15.2.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 15.2.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 15.2.2.3
Somma e .
Passaggio 15.2.2.4
Somma e .
Passaggio 15.2.3
Elimina il fattore comune di e .
Passaggio 15.2.3.1
Scomponi da .
Passaggio 15.2.3.2
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 15.2.3.2.1
Scomponi da .
Passaggio 15.2.3.2.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 15.2.3.2.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 15.2.4
La risposta finale è .
Passaggio 16
Questi sono gli estremi locali per .
è un minimo locale
è un massimo locale
Passaggio 17