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Calcolo Esempi
Step 1
Usa per riscrivere come .
Differenzia usando la regola della catena, che indica che è dove e .
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
e .
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Semplifica il numeratore.
Moltiplica per .
Sottrai da .
Riduci le frazioni.
Sposta il negativo davanti alla frazione.
e .
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Moltiplica per .
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Somma e .
Semplifica.
Riordina i fattori di .
Moltiplica per .
Scomponi da .
Scomponi da .
Scomponi da .
Elimina i fattori comuni.
Scomponi da .
Elimina il fattore comune.
Riscrivi l'espressione.
Step 2
Differenzia usando la regola del quoziente, che indica che è dove e .
Moltiplica gli esponenti in .
Applica la regola di potenza e moltiplica gli esponenti, .
Elimina il fattore comune di .
Elimina il fattore comune.
Riscrivi l'espressione.
Semplifica.
Differenzia.
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Semplifica l'espressione.
Somma e .
Moltiplica per .
Differenzia usando la regola della catena, che indica che è dove e .
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
e .
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Semplifica il numeratore.
Moltiplica per .
Sottrai da .
Riduci le frazioni.
Sposta il negativo davanti alla frazione.
e .
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Moltiplica per .
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Somma e .
Semplifica.
Applica la proprietà distributiva.
Semplifica il numeratore.
Sia . Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Eleva alla potenza di .
Eleva alla potenza di .
Utilizza la regola per la potenza di una potenza per combinare gli esponenti.
Somma e .
Poiché entrambi i termini sono dei quadrati perfetti, fattorizza utilizzando la formula della differenza di quadrati, dove e .
Semplifica.
Applica la proprietà distributiva.
Moltiplica per .
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Semplifica.
Espandi moltiplicando ciascun termine della prima espressione per ciascun termine della seconda espressione.
Combina i termini opposti in .
Riordina i fattori nei termini di e .
Somma e .
Somma e .
Riordina i fattori nei termini di e .
Sottrai da .
Somma e .
Semplifica ciascun termine.
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Utilizza la regola per la potenza di una potenza per combinare gli esponenti.
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Somma e .
Dividi per .
Semplifica .
Riscrivi utilizzando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Sposta .
Moltiplica per .
Sposta alla sinistra di .
Moltiplica per .
Moltiplica per .
Combina i termini opposti in .
Sottrai da .
Somma e .
Somma e .
Combina i termini opposti in .
Somma e .
Somma e .
Sottrai da .
Raccogli i termini.
Riscrivi come un prodotto.
Moltiplica per .
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Moltiplica per .
Eleva alla potenza di .
Utilizza la regola per la potenza di una potenza per combinare gli esponenti.
Scrivi come una frazione con un comune denominatore.
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Somma e .
Step 3
Per trovare i valori locali di minimo e di massimo della funzione, imposta la derivata in modo che sia uguale a e risolvi.
Step 4
Trova la derivata prima.
Usa per riscrivere come .
Differenzia usando la regola della catena, che indica che è dove e .
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
e .
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Semplifica il numeratore.
Moltiplica per .
Sottrai da .
Riduci le frazioni.
Sposta il negativo davanti alla frazione.
e .
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Moltiplica per .
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Somma e .
Semplifica.
Riordina i fattori di .
Moltiplica per .
Scomponi da .
Scomponi da .
Scomponi da .
Elimina i fattori comuni.
Scomponi da .
Elimina il fattore comune.
Riscrivi l'espressione.
La derivata prima di rispetto a è .
Step 5
Poni la derivata prima uguale a .
Poni il numeratore uguale a zero.
Somma a entrambi i lati dell'equazione.
Step 6
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.
Step 7
Punti critici da calcolare.
Step 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.
Step 9
Semplifica il denominatore.
Semplifica ciascun termine.
Eleva alla potenza di .
Moltiplica per .
Sottrai da .
Somma e .
Riscrivi come .
Applica la regola di potenza e moltiplica gli esponenti, .
Elimina il fattore comune di .
Elimina il fattore comune.
Riscrivi l'espressione.
Eleva alla potenza di .
Elimina il fattore comune di e .
Scomponi da .
Elimina i fattori comuni.
Scomponi da .
Elimina il fattore comune.
Riscrivi l'espressione.
Step 10
è un minimo locale perché il valore della derivata seconda è positivo. Ciò si definisce test della derivata seconda.
è un minimo locale
Step 11
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Semplifica il risultato.
Eleva alla potenza di .
Moltiplica per .
Sottrai da .
Somma e .
Riscrivi come .
Estrai i termini dal radicale, presupponendo numeri reali positivi.
La risposta finale è .
Step 12
Questi sono gli estremi locali per .
è un minimo locale
Step 13