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Calcolo Esempi
Passaggio 1
Scrivi come funzione.
Passaggio 2
Passaggio 2.1
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
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 2.7.4
e .
Passaggio 2.8
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.9
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.10
Somma e .
Passaggio 2.11
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.12
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.13
Riduci le frazioni.
Passaggio 2.13.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.13.2
e .
Passaggio 2.13.3
Semplifica l'espressione.
Passaggio 2.13.3.1
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 2.13.3.2
Riscrivi come .
Passaggio 2.13.3.3
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 2.14
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.15
Moltiplica per .
Passaggio 2.16
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 2.17
e .
Passaggio 2.18
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.19
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 2.19.1
Sposta .
Passaggio 2.19.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.19.3
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.19.4
Somma e .
Passaggio 2.19.5
Dividi per .
Passaggio 2.20
Semplifica .
Passaggio 2.21
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 2.22
Semplifica.
Passaggio 2.22.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.22.2
Semplifica il numeratore.
Passaggio 2.22.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 2.22.2.1.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.22.2.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.22.2.2
Sottrai da .
Passaggio 2.22.3
Scomponi da .
Passaggio 2.22.3.1
Scomponi da .
Passaggio 2.22.3.2
Scomponi da .
Passaggio 2.22.3.3
Scomponi da .
Passaggio 2.22.4
Scomponi da .
Passaggio 2.22.5
Riscrivi come .
Passaggio 2.22.6
Scomponi da .
Passaggio 2.22.7
Riscrivi come .
Passaggio 2.22.8
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 3
Passaggio 3.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 3.2
Differenzia usando la regola del quoziente secondo cui è dove e .
Passaggio 3.3
Differenzia.
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
Moltiplica .
Passaggio 3.3.1.2.1
e .
Passaggio 3.3.1.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 3.3.2
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 3.3.3
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 3.3.4
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 3.3.5
Semplifica l'espressione.
Passaggio 3.3.5.1
Somma e .
Passaggio 3.3.5.2
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
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 3.9.2
e .
Passaggio 3.9.3
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 3.10
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 3.11
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 3.12
Somma e .
Passaggio 3.13
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 3.14
Moltiplica.
Passaggio 3.14.1
Moltiplica per .
Passaggio 3.14.2
Moltiplica per .
Passaggio 3.15
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 3.16
Riduci le frazioni.
Passaggio 3.16.1
Moltiplica per .
Passaggio 3.16.2
Moltiplica per .
Passaggio 3.16.3
Riordina.
Passaggio 3.16.3.1
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 3.16.3.2
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 3.17
Semplifica.
Passaggio 3.17.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 3.17.2
Semplifica il numeratore.
Passaggio 3.17.2.1
Scomponi da .
Passaggio 3.17.2.1.1
Scomponi da .
Passaggio 3.17.2.1.2
Scomponi da .
Passaggio 3.17.2.1.3
Scomponi da .
Passaggio 3.17.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 3.17.2.3
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 3.17.2.4
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 3.17.2.5
e .
Passaggio 3.17.2.6
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 3.17.2.7
Riscrivi in una forma fattorizzata.
Passaggio 3.17.2.7.1
Riscrivi usando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
Passaggio 3.17.2.7.2
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 3.17.2.7.2.1
Sposta .
Passaggio 3.17.2.7.2.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 3.17.2.7.2.3
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 3.17.2.7.2.4
Somma e .
Passaggio 3.17.2.7.2.5
Dividi per .
Passaggio 3.17.2.7.3
Semplifica .
Passaggio 3.17.2.7.4
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 3.17.2.7.5
Moltiplica per .
Passaggio 3.17.2.7.6
Moltiplica per .
Passaggio 3.17.2.7.7
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 3.17.2.7.8
Moltiplica per .
Passaggio 3.17.2.7.9
Sottrai da .
Passaggio 3.17.2.7.10
Somma e .
Passaggio 3.17.3
Raccogli i termini.
Passaggio 3.17.3.1
e .
Passaggio 3.17.3.2
Riscrivi come un prodotto.
Passaggio 3.17.3.3
Moltiplica per .
Passaggio 3.17.3.4
Moltiplica per .
Passaggio 3.17.3.5
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 3.17.3.5.1
Sposta .
Passaggio 3.17.3.5.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 3.17.3.5.3
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 3.17.3.5.4
Somma e .
Passaggio 3.17.4
Scomponi da .
Passaggio 3.17.5
Riscrivi come .
Passaggio 3.17.6
Scomponi da .
Passaggio 3.17.7
Riscrivi come .
Passaggio 3.17.8
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 3.17.9
Moltiplica per .
Passaggio 3.17.10
Moltiplica per .
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
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
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 5.1.7.4
e .
Passaggio 5.1.8
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 5.1.9
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 5.1.10
Somma e .
Passaggio 5.1.11
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 5.1.12
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 5.1.13
Riduci le frazioni.
Passaggio 5.1.13.1
Moltiplica per .
Passaggio 5.1.13.2
e .
Passaggio 5.1.13.3
Semplifica l'espressione.
Passaggio 5.1.13.3.1
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 5.1.13.3.2
Riscrivi come .
Passaggio 5.1.13.3.3
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 5.1.14
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 5.1.15
Moltiplica per .
Passaggio 5.1.16
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 5.1.17
e .
Passaggio 5.1.18
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 5.1.19
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 5.1.19.1
Sposta .
Passaggio 5.1.19.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 5.1.19.3
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 5.1.19.4
Somma e .
Passaggio 5.1.19.5
Dividi per .
Passaggio 5.1.20
Semplifica .
Passaggio 5.1.21
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 5.1.22
Semplifica.
Passaggio 5.1.22.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 5.1.22.2
Semplifica il numeratore.
Passaggio 5.1.22.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 5.1.22.2.1.1
Moltiplica per .
Passaggio 5.1.22.2.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 5.1.22.2.2
Sottrai da .
Passaggio 5.1.22.3
Scomponi da .
Passaggio 5.1.22.3.1
Scomponi da .
Passaggio 5.1.22.3.2
Scomponi da .
Passaggio 5.1.22.3.3
Scomponi da .
Passaggio 5.1.22.4
Scomponi da .
Passaggio 5.1.22.5
Riscrivi come .
Passaggio 5.1.22.6
Scomponi da .
Passaggio 5.1.22.7
Riscrivi come .
Passaggio 5.1.22.8
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 6.3
Risolvi l'equazione per .
Passaggio 6.3.1
Dividi per ciascun termine in e semplifica.
Passaggio 6.3.1.1
Dividi per ciascun termine in .
Passaggio 6.3.1.2
Semplifica il lato sinistro.
Passaggio 6.3.1.2.1
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 6.3.1.2.1.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 6.3.1.2.1.2
Dividi per .
Passaggio 6.3.1.3
Semplifica il lato destro.
Passaggio 6.3.1.3.1
Dividi per .
Passaggio 6.3.2
Somma a entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 7
Passaggio 7.1
Applica la regola per riscrivere l'elevazione a potenza come un radicale.
Passaggio 7.2
Imposta il denominatore in in modo che sia uguale a per individuare dove l'espressione è indefinita.
Passaggio 7.3
Risolvi per .
Passaggio 7.3.1
Per rimuovere il radicale sul lato sinistro dell'equazione, eleva al cubo entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 7.3.2
Semplifica ogni lato dell'equazione.
Passaggio 7.3.2.1
Usa per riscrivere come .
Passaggio 7.3.2.2
Semplifica il lato sinistro.
Passaggio 7.3.2.2.1
Semplifica .
Passaggio 7.3.2.2.1.1
Applica la regola del prodotto a .
Passaggio 7.3.2.2.1.2
Eleva alla potenza di .
Passaggio 7.3.2.2.1.3
Moltiplica gli esponenti in .
Passaggio 7.3.2.2.1.3.1
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 7.3.2.2.1.3.2
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 7.3.2.2.1.3.2.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 7.3.2.2.1.3.2.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 7.3.2.3
Semplifica il lato destro.
Passaggio 7.3.2.3.1
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 7.3.3
Risolvi per .
Passaggio 7.3.3.1
Dividi per ciascun termine in e semplifica.
Passaggio 7.3.3.1.1
Dividi per ciascun termine in .
Passaggio 7.3.3.1.2
Semplifica il lato sinistro.
Passaggio 7.3.3.1.2.1
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 7.3.3.1.2.1.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 7.3.3.1.2.1.2
Dividi per .
Passaggio 7.3.3.1.3
Semplifica il lato destro.
Passaggio 7.3.3.1.3.1
Dividi per .
Passaggio 7.3.3.2
Poni uguale a .
Passaggio 7.3.3.3
Risolvi per .
Passaggio 7.3.3.3.1
Sottrai da entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 7.3.3.3.2
Dividi per ciascun termine in e semplifica.
Passaggio 7.3.3.3.2.1
Dividi per ciascun termine in .
Passaggio 7.3.3.3.2.2
Semplifica il lato sinistro.
Passaggio 7.3.3.3.2.2.1
Dividendo due valori negativi si ottiene un valore positivo.
Passaggio 7.3.3.3.2.2.2
Dividi per .
Passaggio 7.3.3.3.2.3
Semplifica il lato destro.
Passaggio 7.3.3.3.2.3.1
Dividi per .
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
Scomponi da .
Passaggio 10.2
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 10.2.1
Scomponi da .
Passaggio 10.2.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 10.2.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 10.3
Sottrai da .
Passaggio 10.4
Semplifica il denominatore.
Passaggio 10.4.1
Moltiplica per .
Passaggio 10.4.2
Sottrai da .
Passaggio 10.5
Semplifica l'espressione.
Passaggio 10.5.1
Moltiplica per .
Passaggio 10.5.2
Sposta il negativo davanti alla frazione.
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
Moltiplica per .
Passaggio 12.2.2
Sottrai da .
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 l'espressione.
Passaggio 14.1.1
Moltiplica per .
Passaggio 14.1.2
Sottrai da .
Passaggio 14.1.3
Riscrivi come .
Passaggio 14.1.4
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 14.2
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 14.2.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 14.2.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 14.3
Semplifica l'espressione.
Passaggio 14.3.1
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 14.3.2
Moltiplica per .
Passaggio 14.3.3
L'espressione contiene una divisione per . L'espressione è indefinita.
Indefinito
Passaggio 14.4
L'espressione contiene una divisione per . L'espressione è indefinita.
Indefinito
Indefinito
Passaggio 15
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 , dell'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Passaggio 15.2.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 15.2.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 15.2.2.1
Scomponi da .
Passaggio 15.2.2.2
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 15.2.2.2.1
Scomponi da .
Passaggio 15.2.2.2.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 15.2.2.2.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 15.2.2.3
Sottrai da .
Passaggio 15.2.2.4
Semplifica il denominatore.
Passaggio 15.2.2.4.1
Sottrai da .
Passaggio 15.2.2.4.2
Riscrivi come .
Passaggio 15.2.2.4.3
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 15.2.2.4.4
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 15.2.2.4.4.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 15.2.2.4.4.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 15.2.2.4.5
Eleva alla potenza di .
Passaggio 15.2.2.5
Semplifica l'espressione.
Passaggio 15.2.2.5.1
Moltiplica per .
Passaggio 15.2.2.5.2
Dividi per .
Passaggio 15.2.2.5.3
Moltiplica per .
Passaggio 15.2.2.6
La risposta finale è .
Passaggio 15.3
Sostituisci qualsiasi numero, come ad esempio , dell'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Passaggio 15.3.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 15.3.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 15.3.2.1
Sottrai da .
Passaggio 15.3.2.2
Semplifica il denominatore.
Passaggio 15.3.2.2.1
Moltiplica per .
Passaggio 15.3.2.2.2
Sottrai da .
Passaggio 15.3.2.2.3
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 15.3.2.3
Semplifica.
Passaggio 15.3.2.3.1
Moltiplica per .
Passaggio 15.3.2.3.2
Moltiplica per .
Passaggio 15.3.2.4
La risposta finale è .
Passaggio 15.4
Sostituisci qualsiasi numero, come ad esempio , dell'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Passaggio 15.4.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 15.4.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 15.4.2.1
Sottrai da .
Passaggio 15.4.2.2
Semplifica il denominatore.
Passaggio 15.4.2.2.1
Moltiplica per .
Passaggio 15.4.2.2.2
Sottrai da .
Passaggio 15.4.2.3
Moltiplica per .
Passaggio 15.4.2.4
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
Poiché la derivata prima non ha cambiato segno intorno a , non si tratta né di un minimo né di un massimo locale.
Non è un minimo o un massimo locale
Passaggio 15.7
Questi sono gli estremi locali per .
è un massimo locale
è un massimo locale
Passaggio 16