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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 esponenziale secondo cui è dove =.
Passaggio 1.2.2.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 1.2.3
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2.4
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2.5
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 1.2.6
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2.7
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 1.2.8
Moltiplica per .
Passaggio 1.2.9
Moltiplica per .
Passaggio 1.3
Differenzia usando la regola della costante.
Passaggio 1.3.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.3.2
Somma e .
Passaggio 2
Passaggio 2.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 2.3
Differenzia.
Passaggio 2.3.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.3.2
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.3.3
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.3.4
Moltiplica per .
Passaggio 2.3.5
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.3.6
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.3.7
Moltiplica per .
Passaggio 2.4
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 2.4.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 2.4.2
Differenzia usando la regola esponenziale secondo cui è dove =.
Passaggio 2.4.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 2.5
Differenzia.
Passaggio 2.5.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.5.2
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.5.3
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.5.4
Moltiplica per .
Passaggio 2.5.5
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.5.6
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.5.7
Moltiplica per .
Passaggio 2.6
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.7
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.8
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.9
Somma e .
Passaggio 2.10
Semplifica.
Passaggio 2.10.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.10.2
Rimuovi le parentesi.
Passaggio 2.10.3
Riordina i termini.
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
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.2
Calcola .
Passaggio 4.1.2.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.2.2
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 4.1.2.2.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 4.1.2.2.2
Differenzia usando la regola esponenziale secondo cui è dove =.
Passaggio 4.1.2.2.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 4.1.2.3
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.2.4
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.2.5
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 4.1.2.6
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.2.7
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 4.1.2.8
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.2.9
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.3
Differenzia usando la regola della costante.
Passaggio 4.1.3.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.3.2
Somma e .
Passaggio 4.2
La derivata prima di rispetto a è .
Passaggio 5
Passaggio 5.1
Poni la derivata prima uguale a .
Passaggio 5.2
Se qualsiasi singolo fattore nel lato sinistro dell'equazione è uguale a , l'intera espressione sarà uguale a .
Passaggio 5.3
Imposta uguale a e risolvi per .
Passaggio 5.3.1
Imposta uguale a .
Passaggio 5.3.2
Risolvi per .
Passaggio 5.3.2.1
Trova il logaritmo naturale dell'equazione assegnata per rimuovere la variabile dall'esponente.
Passaggio 5.3.2.2
Non è possibile risolvere l'equazione perché è indefinita.
Indefinito
Passaggio 5.3.2.3
Non c'è soluzione per
Nessuna soluzione
Nessuna soluzione
Nessuna soluzione
Passaggio 5.4
Imposta uguale a e risolvi per .
Passaggio 5.4.1
Imposta uguale a .
Passaggio 5.4.2
Risolvi per .
Passaggio 5.4.2.1
Scomponi il primo membro dell'equazione.
Passaggio 5.4.2.1.1
Scomponi da .
Passaggio 5.4.2.1.1.1
Scomponi da .
Passaggio 5.4.2.1.1.2
Scomponi da .
Passaggio 5.4.2.1.1.3
Scomponi da .
Passaggio 5.4.2.1.2
Riscrivi come .
Passaggio 5.4.2.1.3
Scomponi.
Passaggio 5.4.2.1.3.1
Poiché entrambi i termini sono dei quadrati perfetti, fattorizza usando la formula della differenza di quadrati, dove e .
Passaggio 5.4.2.1.3.2
Rimuovi le parentesi non necessarie.
Passaggio 5.4.2.2
Se qualsiasi singolo fattore nel lato sinistro dell'equazione è uguale a , l'intera espressione sarà uguale a .
Passaggio 5.4.2.3
Imposta uguale a .
Passaggio 5.4.2.4
Imposta uguale a e risolvi per .
Passaggio 5.4.2.4.1
Imposta uguale a .
Passaggio 5.4.2.4.2
Sottrai da entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 5.4.2.5
Imposta uguale a e risolvi per .
Passaggio 5.4.2.5.1
Imposta uguale a .
Passaggio 5.4.2.5.2
Somma a entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 5.4.2.6
La soluzione finale è data da tutti i valori che rendono vera.
Passaggio 5.5
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
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 9.1.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 9.1.1.1
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 9.1.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 9.1.1.3
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 9.1.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 9.1.2
Somma e .
Passaggio 9.1.3
Qualsiasi valore elevato a è .
Passaggio 9.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 9.1.5
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 9.1.5.1
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 9.1.5.2
Moltiplica per .
Passaggio 9.1.6
Sottrai da .
Passaggio 9.1.7
Moltiplica per .
Passaggio 9.1.8
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 9.1.8.1
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 9.1.8.2
Moltiplica per .
Passaggio 9.1.8.3
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 9.1.8.4
Moltiplica per .
Passaggio 9.1.9
Somma e .
Passaggio 9.1.10
Qualsiasi valore elevato a è .
Passaggio 9.1.11
Moltiplica per .
Passaggio 9.1.12
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 9.1.12.1
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 9.1.12.2
Moltiplica per .
Passaggio 9.1.12.3
Moltiplica per .
Passaggio 9.1.13
Somma e .
Passaggio 9.1.14
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 9.1.15
Moltiplica per .
Passaggio 9.2
Somma e .
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
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 11.2.1.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 11.2.1.1.1
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 11.2.1.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 11.2.1.1.3
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 11.2.1.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 11.2.1.2
Somma e .
Passaggio 11.2.1.3
Qualsiasi valore elevato a è .
Passaggio 11.2.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 11.2.2
Sottrai da .
Passaggio 11.2.3
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 ciascun termine.
Passaggio 13.1.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 13.1.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 13.1.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 13.1.1.3
Eleva alla potenza di .
Passaggio 13.1.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 13.1.2
Sottrai da .
Passaggio 13.1.3
Riscrivi l'espressione usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 13.1.4
e .
Passaggio 13.1.5
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 13.1.6
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 13.1.6.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 13.1.6.2
Moltiplica per .
Passaggio 13.1.7
Sottrai da .
Passaggio 13.1.8
Moltiplica .
Passaggio 13.1.8.1
Moltiplica per .
Passaggio 13.1.8.2
e .
Passaggio 13.1.8.3
Moltiplica per .
Passaggio 13.1.9
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 13.1.10
Sostituisci con un'approssimazione.
Passaggio 13.1.11
Eleva alla potenza di .
Passaggio 13.1.12
Dividi per .
Passaggio 13.1.13
Moltiplica per .
Passaggio 13.1.14
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 13.1.14.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 13.1.14.2
Moltiplica per .
Passaggio 13.1.14.3
Eleva alla potenza di .
Passaggio 13.1.14.4
Moltiplica per .
Passaggio 13.1.15
Sottrai da .
Passaggio 13.1.16
Riscrivi l'espressione usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 13.1.17
e .
Passaggio 13.1.18
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 13.1.19
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 13.1.19.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 13.1.19.2
Moltiplica per .
Passaggio 13.1.19.3
Moltiplica per .
Passaggio 13.1.20
Somma e .
Passaggio 13.1.21
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 13.1.22
Moltiplica .
Passaggio 13.1.22.1
Moltiplica per .
Passaggio 13.1.22.2
Moltiplica per .
Passaggio 13.2
Somma e .
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
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 15.2.1.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 15.2.1.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 15.2.1.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 15.2.1.1.3
Eleva alla potenza di .
Passaggio 15.2.1.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 15.2.1.2
Sottrai da .
Passaggio 15.2.1.3
Riscrivi l'espressione usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 15.2.1.4
e .
Passaggio 15.2.1.5
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 15.2.2
La risposta finale è .
Passaggio 16
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 17
Passaggio 17.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 17.1.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 17.1.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 17.1.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 17.1.1.3
Eleva alla potenza di .
Passaggio 17.1.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 17.1.2
Sottrai da .
Passaggio 17.1.3
Riscrivi l'espressione usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 17.1.4
e .
Passaggio 17.1.5
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 17.1.6
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 17.1.6.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 17.1.6.2
Moltiplica per .
Passaggio 17.1.7
Sottrai da .
Passaggio 17.1.8
Moltiplica .
Passaggio 17.1.8.1
Moltiplica per .
Passaggio 17.1.8.2
e .
Passaggio 17.1.8.3
Moltiplica per .
Passaggio 17.1.9
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 17.1.10
Sostituisci con un'approssimazione.
Passaggio 17.1.11
Eleva alla potenza di .
Passaggio 17.1.12
Dividi per .
Passaggio 17.1.13
Moltiplica per .
Passaggio 17.1.14
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 17.1.14.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 17.1.14.2
Moltiplica per .
Passaggio 17.1.14.3
Eleva alla potenza di .
Passaggio 17.1.14.4
Moltiplica per .
Passaggio 17.1.15
Sottrai da .
Passaggio 17.1.16
Riscrivi l'espressione usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 17.1.17
e .
Passaggio 17.1.18
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 17.1.19
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 17.1.19.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 17.1.19.2
Moltiplica per .
Passaggio 17.1.19.3
Moltiplica per .
Passaggio 17.1.20
Sottrai da .
Passaggio 17.1.21
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 17.1.22
Moltiplica .
Passaggio 17.1.22.1
Moltiplica per .
Passaggio 17.1.22.2
Moltiplica per .
Passaggio 17.2
Somma e .
Passaggio 18
è un massimo locale perché il valore della derivata seconda è negativo. Ciò si definisce test della derivata seconda.
è un massimo locale
Passaggio 19
Passaggio 19.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 19.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 19.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 19.2.1.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 19.2.1.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 19.2.1.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 19.2.1.1.3
Eleva alla potenza di .
Passaggio 19.2.1.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 19.2.1.2
Sottrai da .
Passaggio 19.2.1.3
Riscrivi l'espressione usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 19.2.1.4
e .
Passaggio 19.2.1.5
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 19.2.2
La risposta finale è .
Passaggio 20
Questi sono gli estremi locali per .
è un minimo locale
è un massimo locale
è un massimo locale
Passaggio 21