Calcolo Esempi

$f (x) = 15 x^{4} - 4 x^{3}$ , $[- 2, 2]$

Passaggio 1

Trova i punti critici.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.1

Trova la derivata prima.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.1.1

Trova la derivata prima.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.1.1.1

Secondo la regola della somma, la derivata di $15 x^{4} - 4 x^{3}$ rispetto a $x$ è $\frac{d}{d x} [15 x^{4}] + \frac{d}{d x} [- 4 x^{3}]$ .

$\frac{d}{d x} [15 x^{4}] + \frac{d}{d x} [- 4 x^{3}]$

Passaggio 1.1.1.2

Calcola $\frac{d}{d x} [15 x^{4}]$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.1.1.2.1

Poiché $15$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $15 x^{4}$ rispetto a $x$ è $15 \frac{d}{d x} [x^{4}]$ .

$15 \frac{d}{d x} [x^{4}] + \frac{d}{d x} [- 4 x^{3}]$

Passaggio 1.1.1.2.2

Differenzia usando la regola della potenza secondo cui $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 4$ .

$15 (4 x^{3}) + \frac{d}{d x} [- 4 x^{3}]$

Passaggio 1.1.1.2.3

Moltiplica $4$ per $15$ .

$60 x^{3} + \frac{d}{d x} [- 4 x^{3}]$

Passaggio 1.1.1.3

Calcola $\frac{d}{d x} [- 4 x^{3}]$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.1.1.3.1

Poiché $- 4$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $- 4 x^{3}$ rispetto a $x$ è $- 4 \frac{d}{d x} [x^{3}]$ .

$60 x^{3} - 4 \frac{d}{d x} [x^{3}]$

Passaggio 1.1.1.3.2

Differenzia usando la regola della potenza secondo cui $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 3$ .

$60 x^{3} - 4 (3 x^{2})$

Passaggio 1.1.1.3.3

Moltiplica $3$ per $- 4$ .

$f' (x) = 60 x^{3} - 12 x^{2}$

Passaggio 1.1.2

La derivata prima di $f (x)$ rispetto a $x$ è $60 x^{3} - 12 x^{2}$ .

$60 x^{3} - 12 x^{2}$

Passaggio 1.2

Poni la derivata prima uguale a $0$ quindi risolvi l'equazione $60 x^{3} - 12 x^{2} = 0$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.2.1

Poni la derivata prima uguale a $0$ .

$60 x^{3} - 12 x^{2} = 0$

Passaggio 1.2.2

Scomponi $12 x^{2}$ da $60 x^{3} - 12 x^{2}$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.2.2.1

Scomponi $12 x^{2}$ da $60 x^{3}$ .

$12 x^{2} (5 x) - 12 x^{2} = 0$

Passaggio 1.2.2.2

Scomponi $12 x^{2}$ da $- 12 x^{2}$ .

$12 x^{2} (5 x) + 12 x^{2} (- 1) = 0$

Passaggio 1.2.2.3

Scomponi $12 x^{2}$ da $12 x^{2} (5 x) + 12 x^{2} (- 1)$ .

$12 x^{2} (5 x - 1) = 0$

Passaggio 1.2.3

Se qualsiasi singolo fattore nel lato sinistro dell'equazione è uguale a $0$ , l'intera espressione sarà uguale a $0$ .

$x^{2} = 0$

$5 x - 1 = 0$

Passaggio 1.2.4

Imposta $x^{2}$ uguale a $0$ e risolvi per $x$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.2.4.1

Imposta $x^{2}$ uguale a $0$ .

$x^{2} = 0$

Passaggio 1.2.4.2

Risolvi $x^{2} = 0$ per $x$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.2.4.2.1

Trova la radice quadrata specificata di entrambi i lati dell'equazione per eliminare l'esponente sul lato sinistro.

$x = \pm \sqrt{0}$

Passaggio 1.2.4.2.2

Semplifica $\pm \sqrt{0}$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.2.4.2.2.1

Riscrivi $0$ come $0^{2}$ .

$x = \pm \sqrt{0^{2}}$

Passaggio 1.2.4.2.2.2

Estrai i termini dal radicale, presupponendo numeri reali positivi.

$x = \pm 0$

Passaggio 1.2.4.2.2.3

Più o meno $0$ è $0$ .

$x = 0$

Passaggio 1.2.5

Imposta $5 x - 1$ uguale a $0$ e risolvi per $x$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.2.5.1

Imposta $5 x - 1$ uguale a $0$ .

$5 x - 1 = 0$

Passaggio 1.2.5.2

Risolvi $5 x - 1 = 0$ per $x$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.2.5.2.1

Somma $1$ a entrambi i lati dell'equazione.

$5 x = 1$

Passaggio 1.2.5.2.2

Dividi per $5$ ciascun termine in $5 x = 1$ e semplifica.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.2.5.2.2.1

Dividi per $5$ ciascun termine in $5 x = 1$ .

$\frac{5 x}{5} = \frac{1}{5}$

Passaggio 1.2.5.2.2.2

Semplifica il lato sinistro.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.2.5.2.2.2.1

Elimina il fattore comune di $5$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.2.5.2.2.2.1.1

Elimina il fattore comune.

$\frac{5 x}{5} = \frac{1}{5}$

Passaggio 1.2.5.2.2.2.1.2

Dividi $x$ per $1$ .

$x = \frac{1}{5}$

Passaggio 1.2.6

La soluzione finale è data da tutti i valori che rendono $12 x^{2} (5 x - 1) = 0$ vera.

$x = 0, \frac{1}{5}$

Passaggio 1.3

Trova i valori per cui la derivata è indefinita.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.3.1

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 1.4

Risolvi $15 x^{4} - 4 x^{3}$ per ciascun valore di $x$ dove la derivata è $0$ o indefinita.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.4.1

Calcola per $x = 0$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.4.1.1

Sostituisci $0$ a $x$ .

$15 {(0)}^{4} - 4 {(0)}^{3}$

Passaggio 1.4.1.2

Semplifica.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.4.1.2.1

Semplifica ciascun termine.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.4.1.2.1.1

Elevando $0$ a qualsiasi potenza positiva si ottiene $0$ .

$15 \cdot 0 - 4 {(0)}^{3}$

Passaggio 1.4.1.2.1.2

Moltiplica $15$ per $0$ .

$0 - 4 {(0)}^{3}$

Passaggio 1.4.1.2.1.3

Elevando $0$ a qualsiasi potenza positiva si ottiene $0$ .

$0 - 4 \cdot 0$

Passaggio 1.4.1.2.1.4

Moltiplica $- 4$ per $0$ .

$0 + 0$

Passaggio 1.4.1.2.2

Somma $0$ e $0$ .

$0$

Passaggio 1.4.2

Calcola per $x = \frac{1}{5}$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.4.2.1

Sostituisci $\frac{1}{5}$ a $x$ .

$15 {(\frac{1}{5})}^{4} - 4 {(\frac{1}{5})}^{3}$

Passaggio 1.4.2.2

Semplifica.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.4.2.2.1

Semplifica ciascun termine.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.4.2.2.1.1

Applica la regola del prodotto a $\frac{1}{5}$ .

$15 \frac{1^{4}}{5^{4}} - 4 {(\frac{1}{5})}^{3}$

Passaggio 1.4.2.2.1.2

Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.

$15 \frac{1}{5^{4}} - 4 {(\frac{1}{5})}^{3}$

Passaggio 1.4.2.2.1.3

Eleva $5$ alla potenza di $4$ .

$15 (\frac{1}{625}) - 4 {(\frac{1}{5})}^{3}$

Passaggio 1.4.2.2.1.4

Elimina il fattore comune di $5$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.4.2.2.1.4.1

Scomponi $5$ da $15$ .

$5 (3) \frac{1}{625} - 4 {(\frac{1}{5})}^{3}$

Passaggio 1.4.2.2.1.4.2

Scomponi $5$ da $625$ .

$5 \cdot 3 \frac{1}{5 \cdot 125} - 4 {(\frac{1}{5})}^{3}$

Passaggio 1.4.2.2.1.4.3

Elimina il fattore comune.

$5 \cdot 3 \frac{1}{5 \cdot 125} - 4 {(\frac{1}{5})}^{3}$

Passaggio 1.4.2.2.1.4.4

Riscrivi l'espressione.

$3 (\frac{1}{125}) - 4 {(\frac{1}{5})}^{3}$

Passaggio 1.4.2.2.1.5

$3$ e $\frac{1}{125}$ .

$\frac{3}{125} - 4 {(\frac{1}{5})}^{3}$

Passaggio 1.4.2.2.1.6

Applica la regola del prodotto a $\frac{1}{5}$ .

$\frac{3}{125} - 4 \frac{1^{3}}{5^{3}}$

Passaggio 1.4.2.2.1.7

Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.

$\frac{3}{125} - 4 \frac{1}{5^{3}}$

Passaggio 1.4.2.2.1.8

Eleva $5$ alla potenza di $3$ .

$\frac{3}{125} - 4 (\frac{1}{125})$

Passaggio 1.4.2.2.1.9

$- 4$ e $\frac{1}{125}$ .

$\frac{3}{125} + \frac{- 4}{125}$

Passaggio 1.4.2.2.1.10

Sposta il negativo davanti alla frazione.

$\frac{3}{125} - \frac{4}{125}$

Passaggio 1.4.2.2.2

Riduci le frazioni.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.4.2.2.2.1

Riduci i numeratori su un comune denominatore.

$\frac{3 - 4}{125}$

Passaggio 1.4.2.2.2.2

Semplifica l'espressione.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.4.2.2.2.2.1

Sottrai $4$ da $3$ .

$\frac{- 1}{125}$

Passaggio 1.4.2.2.2.2.2

Sposta il negativo davanti alla frazione.

$- \frac{1}{125}$

Passaggio 1.4.3

Elenca tutti i punti.

$(0, 0), (\frac{1}{5}, - \frac{1}{125})$

Passaggio 2

Calcola agli estremi inclusi.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.1

Calcola per $x = - 2$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.1.1

Sostituisci $- 2$ a $x$ .

$15 {(- 2)}^{4} - 4 {(- 2)}^{3}$

Passaggio 2.1.2

Semplifica.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.1.2.1

Semplifica ciascun termine.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.1.2.1.1

Eleva $- 2$ alla potenza di $4$ .

$15 \cdot 16 - 4 {(- 2)}^{3}$

Passaggio 2.1.2.1.2

Moltiplica $15$ per $16$ .

$240 - 4 {(- 2)}^{3}$

Passaggio 2.1.2.1.3

Eleva $- 2$ alla potenza di $3$ .

$240 - 4 \cdot - 8$

Passaggio 2.1.2.1.4

Moltiplica $- 4$ per $- 8$ .

$240 + 32$

Passaggio 2.1.2.2

Somma $240$ e $32$ .

$272$

Passaggio 2.2

Calcola per $x = 2$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.2.1

Sostituisci $2$ a $x$ .

$15 {(2)}^{4} - 4 {(2)}^{3}$

Passaggio 2.2.2

Semplifica.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.2.2.1

Semplifica ciascun termine.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.2.2.1.1

Eleva $2$ alla potenza di $4$ .

$15 \cdot 16 - 4 {(2)}^{3}$

Passaggio 2.2.2.1.2

Moltiplica $15$ per $16$ .

$240 - 4 {(2)}^{3}$

Passaggio 2.2.2.1.3

Eleva $2$ alla potenza di $3$ .

$240 - 4 \cdot 8$

Passaggio 2.2.2.1.4

Moltiplica $- 4$ per $8$ .

$240 - 32$

Passaggio 2.2.2.2

Sottrai $32$ da $240$ .

$208$

Passaggio 2.3

Elenca tutti i punti.

$(- 2, 272), (2, 208)$

Passaggio 3

Confronta i valori $f (x)$ trovati per ciascun valore di $x$ per determinare il massimo e il minimo assoluti su un intervallo dato. Il massimo comparirà in corrispondenza del valore $f (x)$ più alto, mentre il minimo comparirà in corrispondenza del valore $f (x)$ più basso.

Massimo assoluto: $(- 2, 272)$

Minimo assoluto: $(\frac{1}{5}, - \frac{1}{125})$

Passaggio 4