Calcolo Esempi

$h (x) = \sin (x) + \frac{x}{2}$

Passaggio 1

Trova la derivata prima della funzione.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.1

Secondo la regola della somma, la derivata di $\sin (x) + \frac{x}{2}$ rispetto a $x$ è $\frac{d}{d x} [\sin (x)] + \frac{d}{d x} [\frac{x}{2}]$ .

$\frac{d}{d x} [\sin (x)] + \frac{d}{d x} [\frac{x}{2}]$

Passaggio 1.2

La derivata di $\sin (x)$ rispetto a $x$ è $\cos (x)$ .

$\cos (x) + \frac{d}{d x} [\frac{x}{2}]$

Passaggio 1.3

Calcola $\frac{d}{d x} [\frac{x}{2}]$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.3.1

Poiché $\frac{1}{2}$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $\frac{x}{2}$ rispetto a $x$ è $\frac{1}{2} \frac{d}{d x} [x]$ .

$\cos (x) + \frac{1}{2} \frac{d}{d x} [x]$

Passaggio 1.3.2

Differenzia usando la regola della potenza secondo cui $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 1$ .

$\cos (x) + \frac{1}{2} \cdot 1$

Passaggio 1.3.3

Moltiplica $\frac{1}{2}$ per $1$ .

$\cos (x) + \frac{1}{2}$

Passaggio 1.4

Riordina i termini.

$\frac{1}{2} + \cos (x)$

Passaggio 2

Trova la derivata seconda della funzione.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.1

Differenzia.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.1.1

Secondo la regola della somma, la derivata di $\frac{1}{2} + \cos (x)$ rispetto a $x$ è $\frac{d}{d x} [\frac{1}{2}] + \frac{d}{d x} [\cos (x)]$ .

$h'' (x) = \frac{d}{d x} (\frac{1}{2}) + \frac{d}{d x} (\cos (x))$

Passaggio 2.1.2

Poiché $\frac{1}{2}$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $\frac{1}{2}$ rispetto a $x$ è $0$ .

$h'' (x) = 0 + \frac{d}{d x} (\cos (x))$

Passaggio 2.2

La derivata di $\cos (x)$ rispetto a $x$ è $- \sin (x)$ .

$h'' (x) = 0 - \sin (x)$

Passaggio 2.3

Sottrai $\sin (x)$ da $0$ .

$h'' (x) = - \sin (x)$

Passaggio 3

Per trovare i valori locali di minimo e di massimo della funzione, imposta la derivata in modo che sia uguale a $0$ e risolvi.

$\frac{1}{2} + \cos (x) = 0$

Passaggio 4

Sottrai $\frac{1}{2}$ da entrambi i lati dell'equazione.

$\cos (x) = - \frac{1}{2}$

Passaggio 5

Trova il valore dell'incognita $x$ corrispondente all'inverso del coseno presente nell'equazione assegnata.

$x = \arccos (- \frac{1}{2})$

Passaggio 6

Semplifica il lato destro.

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Passaggio 6.1

Il valore esatto di $\arccos (- \frac{1}{2})$ è $\frac{2 π}{3}$ .

$x = \frac{2 π}{3}$

Passaggio 7

La funzione coseno è negativa nel secondo e nel terzo quadrante. Per trovare la seconda soluzione, sottrai l'angolo di riferimento da $2 π$ per trovare la soluzione nel terzo quadrante.

$x = 2 π - \frac{2 π}{3}$

Passaggio 8

Semplifica $2 π - \frac{2 π}{3}$ .

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Passaggio 8.1

Per scrivere $2 π$ come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per $\frac{3}{3}$ .

$x = 2 π \cdot \frac{3}{3} - \frac{2 π}{3}$

Passaggio 8.2

Riduci le frazioni.

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Passaggio 8.2.1

$2 π$ e $\frac{3}{3}$ .

$x = \frac{2 π \cdot 3}{3} - \frac{2 π}{3}$

Passaggio 8.2.2

Riduci i numeratori su un comune denominatore.

$x = \frac{2 π \cdot 3 - 2 π}{3}$

Passaggio 8.3

Semplifica il numeratore.

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Passaggio 8.3.1

Moltiplica $3$ per $2$ .

$x = \frac{6 π - 2 π}{3}$

Passaggio 8.3.2

Sottrai $2 π$ da $6 π$ .

$x = \frac{4 π}{3}$

Passaggio 9

La soluzione dell'equazione $x = \frac{2 π}{3}$ .

$x = \frac{2 π}{3}, \frac{4 π}{3}$

Passaggio 10

Calcola la derivata seconda per $x = \frac{2 π}{3}$ . Se la derivata seconda è positiva, allora si tratta di un minimo locale. Se è negativa, allora è un massimo locale.

$- \sin (\frac{2 π}{3})$

Passaggio 11

Calcola la derivata seconda.

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Passaggio 11.1

Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante.

$- \sin (\frac{π}{3})$

Passaggio 11.2

Il valore esatto di $\sin (\frac{π}{3})$ è $\frac{\sqrt{3}}{2}$ .

$- \frac{\sqrt{3}}{2}$

Passaggio 12

$x = \frac{2 π}{3}$ è un massimo locale perché il valore della derivata seconda è negativo. Ciò si definisce test della derivata seconda.

$x = \frac{2 π}{3}$ è un massimo locale

Passaggio 13

Trova il valore di y quando $x = \frac{2 π}{3}$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 13.1

Sostituisci la variabile $x$ con $\frac{2 π}{3}$ nell'espressione.

$h (\frac{2 π}{3}) = \sin (\frac{2 π}{3}) + \frac{\frac{2 π}{3}}{2}$

Passaggio 13.2

Semplifica il risultato.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 13.2.1

Semplifica ciascun termine.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 13.2.1.1

Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante.

$h (\frac{2 π}{3}) = \sin (\frac{π}{3}) + \frac{\frac{2 π}{3}}{2}$

Passaggio 13.2.1.2

Il valore esatto di $\sin (\frac{π}{3})$ è $\frac{\sqrt{3}}{2}$ .

$h (\frac{2 π}{3}) = \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{\frac{2 π}{3}}{2}$

Passaggio 13.2.1.3

Moltiplica il numeratore per il reciproco del denominatore.

$h (\frac{2 π}{3}) = \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{2 π}{3} \cdot \frac{1}{2}$

Passaggio 13.2.1.4

Elimina il fattore comune di $2$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 13.2.1.4.1

Scomponi $2$ da $2 π$ .

$h (\frac{2 π}{3}) = \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{2 (π)}{3} \cdot \frac{1}{2}$

Passaggio 13.2.1.4.2

Elimina il fattore comune.

$h (\frac{2 π}{3}) = \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{2 π}{3} \cdot \frac{1}{2}$

Passaggio 13.2.1.4.3

Riscrivi l'espressione.

$h (\frac{2 π}{3}) = \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{π}{3}$

Passaggio 13.2.2

La risposta finale è $\frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{π}{3}$ .

$y = \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{π}{3}$

Passaggio 14

Calcola la derivata seconda per $x = \frac{4 π}{3}$ . Se la derivata seconda è positiva, allora si tratta di un minimo locale. Se è negativa, allora è un massimo locale.

$- \sin (\frac{4 π}{3})$

Passaggio 15

Calcola la derivata seconda.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 15.1

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.

$- - \sin (\frac{π}{3})$

Passaggio 15.2

Il valore esatto di $\sin (\frac{π}{3})$ è $\frac{\sqrt{3}}{2}$ .

$- - \frac{\sqrt{3}}{2}$

Passaggio 15.3

Moltiplica $- - \frac{\sqrt{3}}{2}$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 15.3.1

Moltiplica $- 1$ per $- 1$ .

$1 \frac{\sqrt{3}}{2}$

Passaggio 15.3.2

Moltiplica $\frac{\sqrt{3}}{2}$ per $1$ .

$\frac{\sqrt{3}}{2}$

Passaggio 16

$x = \frac{4 π}{3}$ è un minimo locale perché il valore della derivata seconda è positivo. Ciò si definisce test della derivata seconda.

$x = \frac{4 π}{3}$ è un minimo locale

Passaggio 17

Trova il valore di y quando $x = \frac{4 π}{3}$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 17.1

Sostituisci la variabile $x$ con $\frac{4 π}{3}$ nell'espressione.

$h (\frac{4 π}{3}) = \sin (\frac{4 π}{3}) + \frac{\frac{4 π}{3}}{2}$

Passaggio 17.2

Semplifica il risultato.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 17.2.1

Semplifica ciascun termine.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 17.2.1.1

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.

$h (\frac{4 π}{3}) = - \sin (\frac{π}{3}) + \frac{\frac{4 π}{3}}{2}$

Passaggio 17.2.1.2

Il valore esatto di $\sin (\frac{π}{3})$ è $\frac{\sqrt{3}}{2}$ .

$h (\frac{4 π}{3}) = - \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{\frac{4 π}{3}}{2}$

Passaggio 17.2.1.3

Moltiplica il numeratore per il reciproco del denominatore.

$h (\frac{4 π}{3}) = - \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{4 π}{3} \cdot \frac{1}{2}$

Passaggio 17.2.1.4

Elimina il fattore comune di $2$ .

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Passaggio 17.2.1.4.1

Scomponi $2$ da $4 π$ .

$h (\frac{4 π}{3}) = - \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{2 (2 π)}{3} \cdot \frac{1}{2}$

Passaggio 17.2.1.4.2

Elimina il fattore comune.

$h (\frac{4 π}{3}) = - \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{2 (2 π)}{3} \cdot \frac{1}{2}$

Passaggio 17.2.1.4.3

Riscrivi l'espressione.

$h (\frac{4 π}{3}) = - \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{2 π}{3}$

Passaggio 17.2.2

La risposta finale è $- \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{2 π}{3}$ .

$y = - \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{2 π}{3}$

Passaggio 18

Questi sono gli estremi locali per $h (x) = \sin (x) + \frac{x}{2}$ .

$(\frac{2 π}{3}, \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{π}{3})$ è un massimo locale

$(\frac{4 π}{3}, - \frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{2 π}{3})$ è un minimo locale

Passaggio 19