Calcolo Esempi

$f (x) = \sin (2 x - x)$

Passaggio 1

Trova la derivata prima della funzione.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.1

Sottrai $x$ da $2 x$ .

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

Passaggio 1.2

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

$\cos (x)$

Passaggio 2

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

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

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.

$\cos (x) = 0$

Passaggio 4

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

$x = \arccos (0)$

Passaggio 5

Semplifica il lato destro.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 5.1

Il valore esatto di $\arccos (0)$ è $\frac{π}{2}$ .

$x = \frac{π}{2}$

Passaggio 6

La funzione del coseno è positiva nel primo e nel quarto quadrante. Per trovare la seconda soluzione, sottrai l'angolo di riferimento da $2 π$ per trovare la soluzione nel quarto quadrante.

$x = 2 π - \frac{π}{2}$

Passaggio 7

Semplifica $2 π - \frac{π}{2}$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 7.1

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

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

Passaggio 7.2

Riduci le frazioni.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 7.2.1

$2 π$ e $\frac{2}{2}$ .

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

Passaggio 7.2.2

Riduci i numeratori su un comune denominatore.

$x = \frac{2 π \cdot 2 - π}{2}$

Passaggio 7.3

Semplifica il numeratore.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 7.3.1

Moltiplica $2$ per $2$ .

$x = \frac{4 π - π}{2}$

Passaggio 7.3.2

Sottrai $π$ da $4 π$ .

$x = \frac{3 π}{2}$

Passaggio 8

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

$x = \frac{π}{2}, \frac{3 π}{2}$

Passaggio 9

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

$- \sin (\frac{π}{2})$

Passaggio 10

Calcola la derivata seconda.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 10.1

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

$- 1 \cdot 1$

Passaggio 10.2

Moltiplica $- 1$ per $1$ .

$- 1$

Passaggio 11

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

$x = \frac{π}{2}$ è un massimo locale

Passaggio 12

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

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 12.1

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

$f (\frac{π}{2}) = \sin (2 (\frac{π}{2}) - (\frac{π}{2}))$

Passaggio 12.2

Semplifica il risultato.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 12.2.1

Elimina il fattore comune di $2$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 12.2.1.1

Elimina il fattore comune.

$f (\frac{π}{2}) = \sin (2 (\frac{π}{2}) - (\frac{π}{2}))$

Passaggio 12.2.1.2

Riscrivi l'espressione.

$f (\frac{π}{2}) = \sin (π - (\frac{π}{2}))$

$f (\frac{π}{2}) = \sin (π - \frac{π}{2})$

Passaggio 12.2.2

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

$f (\frac{π}{2}) = \sin (π \cdot \frac{2}{2} - \frac{π}{2})$

Passaggio 12.2.3

Riduci le frazioni.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 12.2.3.1

$π$ e $\frac{2}{2}$ .

$f (\frac{π}{2}) = \sin (\frac{π \cdot 2}{2} - \frac{π}{2})$

Passaggio 12.2.3.2

Riduci i numeratori su un comune denominatore.

$f (\frac{π}{2}) = \sin (\frac{π \cdot 2 - π}{2})$

Passaggio 12.2.4

Semplifica il numeratore.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 12.2.4.1

Sposta $2$ alla sinistra di $π$ .

$f (\frac{π}{2}) = \sin (\frac{2 \cdot π - π}{2})$

Passaggio 12.2.4.2

Sottrai $π$ da $2 π$ .

$f (\frac{π}{2}) = \sin (\frac{π}{2})$

Passaggio 12.2.5

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

$f (\frac{π}{2}) = 1$

Passaggio 12.2.6

La risposta finale è $1$ .

$y = 1$

Passaggio 13

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

$- \sin (\frac{3 π}{2})$

Passaggio 14

Calcola la derivata seconda.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 14.1

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 quarto quadrante.

$- - \sin (\frac{π}{2})$

Passaggio 14.2

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

$- (- 1 \cdot 1)$

Passaggio 14.3

Moltiplica $- (- 1 \cdot 1)$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 14.3.1

Moltiplica $- 1$ per $1$ .

$- - 1$

Passaggio 14.3.2

Moltiplica $- 1$ per $- 1$ .

$1$

Passaggio 15

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

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

Passaggio 16

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

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 16.1

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

$f (\frac{3 π}{2}) = \sin (2 (\frac{3 π}{2}) - (\frac{3 π}{2}))$

Passaggio 16.2

Semplifica il risultato.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 16.2.1

Elimina il fattore comune di $2$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 16.2.1.1

Elimina il fattore comune.

$f (\frac{3 π}{2}) = \sin (2 (\frac{3 π}{2}) - (\frac{3 π}{2}))$

Passaggio 16.2.1.2

Riscrivi l'espressione.

$f (\frac{3 π}{2}) = \sin (3 π - (\frac{3 π}{2}))$

$f (\frac{3 π}{2}) = \sin (3 π - \frac{3 π}{2})$

Passaggio 16.2.2

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

$f (\frac{3 π}{2}) = \sin (3 π \cdot \frac{2}{2} - \frac{3 π}{2})$

Passaggio 16.2.3

Riduci le frazioni.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 16.2.3.1

$3 π$ e $\frac{2}{2}$ .

$f (\frac{3 π}{2}) = \sin (\frac{3 π \cdot 2}{2} - \frac{3 π}{2})$

Passaggio 16.2.3.2

Riduci i numeratori su un comune denominatore.

$f (\frac{3 π}{2}) = \sin (\frac{3 π \cdot 2 - 3 π}{2})$

Passaggio 16.2.4

Semplifica il numeratore.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 16.2.4.1

Moltiplica $2$ per $3$ .

$f (\frac{3 π}{2}) = \sin (\frac{6 π - 3 π}{2})$

Passaggio 16.2.4.2

Sottrai $3 π$ da $6 π$ .

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

Passaggio 16.2.5

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 quarto quadrante.

$f (\frac{3 π}{2}) = - \sin (\frac{π}{2})$

Passaggio 16.2.6

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

$f (\frac{3 π}{2}) = - 1 \cdot 1$

Passaggio 16.2.7

Moltiplica $- 1$ per $1$ .

$f (\frac{3 π}{2}) = - 1$

Passaggio 16.2.8

La risposta finale è $- 1$ .

$y = - 1$

Passaggio 17

Questi sono gli estremi locali per $f (x) = \sin (2 x - x)$ .

$(\frac{π}{2}, 1)$ è un massimo locale

$(\frac{3 π}{2}, - 1)$ è un minimo locale

Passaggio 18