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Calcolo Esempi
Passaggio 1
Scrivi come funzione.
Passaggio 2
Passaggio 2.1
Applica le regole di base degli esponenti.
Passaggio 2.1.1
Usa per riscrivere come .
Passaggio 2.1.2
Riscrivi come .
Passaggio 2.1.3
Moltiplica gli esponenti in .
Passaggio 2.1.3.1
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 2.1.3.2
e .
Passaggio 2.1.3.3
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 2.2
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 2.2.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 2.2.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.2.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 2.3
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 2.4
e .
Passaggio 2.5
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.6
Semplifica il numeratore.
Passaggio 2.6.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.6.2
Sottrai da .
Passaggio 2.7
Riduci le frazioni.
Passaggio 2.7.1
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 2.7.2
e .
Passaggio 2.7.3
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 2.8
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.9
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.10
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.11
Semplifica i termini.
Passaggio 2.11.1
Somma e .
Passaggio 2.11.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.11.3
e .
Passaggio 2.11.4
e .
Passaggio 2.11.5
Scomponi da .
Passaggio 2.12
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 2.12.1
Scomponi da .
Passaggio 2.12.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 2.12.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 2.13
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 3
Passaggio 3.1
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 3.2
Differenzia usando la regola del quoziente secondo cui è dove e .
Passaggio 3.3
Differenzia usando la regola della potenza.
Passaggio 3.3.1
Moltiplica gli esponenti in .
Passaggio 3.3.1.1
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 3.3.1.2
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 3.3.1.2.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 3.3.1.2.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 3.3.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 3.3.3
Moltiplica per .
Passaggio 3.4
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 3.4.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 3.4.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 3.4.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 3.5
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 3.6
e .
Passaggio 3.7
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 3.8
Semplifica il numeratore.
Passaggio 3.8.1
Moltiplica per .
Passaggio 3.8.2
Sottrai da .
Passaggio 3.9
Riduci le frazioni.
Passaggio 3.9.1
e .
Passaggio 3.9.2
e .
Passaggio 3.10
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 3.11
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 3.12
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 3.13
Riduci le frazioni.
Passaggio 3.13.1
Somma e .
Passaggio 3.13.2
Moltiplica per .
Passaggio 3.13.3
e .
Passaggio 3.13.4
Moltiplica per .
Passaggio 3.13.5
e .
Passaggio 3.14
Eleva alla potenza di .
Passaggio 3.15
Eleva alla potenza di .
Passaggio 3.16
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 3.17
Somma e .
Passaggio 3.18
Scomponi da .
Passaggio 3.19
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 3.19.1
Scomponi da .
Passaggio 3.19.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 3.19.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 3.19.4
Dividi per .
Passaggio 3.20
Scomponi da .
Passaggio 3.20.1
Sposta .
Passaggio 3.20.2
Scomponi da .
Passaggio 3.20.3
Scomponi da .
Passaggio 3.20.4
Scomponi da .
Passaggio 3.21
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 3.21.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 3.21.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 3.22
Semplifica.
Passaggio 3.23
Sottrai da .
Passaggio 3.24
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 3.25
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 3.25.1
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 3.25.2
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 3.25.3
e .
Passaggio 3.25.4
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 3.25.5
Semplifica il numeratore.
Passaggio 3.25.5.1
Moltiplica per .
Passaggio 3.25.5.2
Sottrai da .
Passaggio 3.26
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 3.27
Semplifica l'espressione.
Passaggio 3.27.1
Moltiplica per .
Passaggio 3.27.2
Somma e .
Passaggio 4
Per trovare i valori locali di minimo e di massimo della funzione, imposta la derivata in modo che sia uguale a e risolvi.
Passaggio 5
Passaggio 5.1
Trova la derivata prima.
Passaggio 5.1.1
Applica le regole di base degli esponenti.
Passaggio 5.1.1.1
Usa per riscrivere come .
Passaggio 5.1.1.2
Riscrivi come .
Passaggio 5.1.1.3
Moltiplica gli esponenti in .
Passaggio 5.1.1.3.1
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 5.1.1.3.2
e .
Passaggio 5.1.1.3.3
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 5.1.2
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 5.1.2.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 5.1.2.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 5.1.2.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 5.1.3
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 5.1.4
e .
Passaggio 5.1.5
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 5.1.6
Semplifica il numeratore.
Passaggio 5.1.6.1
Moltiplica per .
Passaggio 5.1.6.2
Sottrai da .
Passaggio 5.1.7
Riduci le frazioni.
Passaggio 5.1.7.1
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 5.1.7.2
e .
Passaggio 5.1.7.3
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 5.1.8
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 5.1.9
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 5.1.10
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 5.1.11
Semplifica i termini.
Passaggio 5.1.11.1
Somma e .
Passaggio 5.1.11.2
Moltiplica per .
Passaggio 5.1.11.3
e .
Passaggio 5.1.11.4
e .
Passaggio 5.1.11.5
Scomponi da .
Passaggio 5.1.12
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 5.1.12.1
Scomponi da .
Passaggio 5.1.12.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 5.1.12.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 5.1.13
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 5.2
La derivata prima di rispetto a è .
Passaggio 6
Passaggio 6.1
Poni la derivata prima uguale a .
Passaggio 6.2
Poni il numeratore uguale a zero.
Passaggio 7
Passaggio 7.1
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 8
Punti critici da calcolare.
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 il numeratore.
Passaggio 10.1.1
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 10.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 10.1.3
Somma e .
Passaggio 10.2
Semplifica il denominatore.
Passaggio 10.2.1
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 10.2.2
Somma e .
Passaggio 10.3
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 10.4
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 10.4.1
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 10.4.2
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 10.4.3
e .
Passaggio 10.4.4
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 10.4.5
Semplifica il numeratore.
Passaggio 10.4.5.1
Moltiplica per .
Passaggio 10.4.5.2
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 il denominatore.
Passaggio 12.2.1.1
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 12.2.1.2
Somma e .
Passaggio 12.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 12.2.3
Combina e semplifica il denominatore.
Passaggio 12.2.3.1
Moltiplica per .
Passaggio 12.2.3.2
Eleva alla potenza di .
Passaggio 12.2.3.3
Eleva alla potenza di .
Passaggio 12.2.3.4
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 12.2.3.5
Somma e .
Passaggio 12.2.3.6
Riscrivi come .
Passaggio 12.2.3.6.1
Usa per riscrivere come .
Passaggio 12.2.3.6.2
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 12.2.3.6.3
e .
Passaggio 12.2.3.6.4
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 12.2.3.6.4.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 12.2.3.6.4.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 12.2.3.6.5
Calcola l'esponente.
Passaggio 12.2.4
La risposta finale è .
Passaggio 13
Questi sono gli estremi locali per .
è un massimo locale
Passaggio 14