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Calcolo Esempi
Passaggio 1
Scrivi come funzione.
Passaggio 2
Passaggio 2.1
Differenzia usando la regola del quoziente secondo cui è dove e .
Passaggio 2.2
Differenzia.
Passaggio 2.2.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.2.3
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2.4
Somma e .
Passaggio 2.3
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.4
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.5
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.6
Somma e .
Passaggio 2.7
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.8
Moltiplica per .
Passaggio 2.9
Semplifica.
Passaggio 2.9.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.9.2
Semplifica il numeratore.
Passaggio 2.9.2.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.9.2.2
Sottrai da .
Passaggio 2.9.3
Semplifica il numeratore.
Passaggio 2.9.3.1
Riscrivi come .
Passaggio 2.9.3.2
Poiché entrambi i termini sono dei quadrati perfetti, fattorizza usando la formula della differenza di quadrati, dove e .
Passaggio 3
Passaggio 3.1
Differenzia usando la regola del quoziente secondo cui è dove e .
Passaggio 3.2
Moltiplica gli esponenti in .
Passaggio 3.2.1
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 3.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 3.3
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 3.4
Differenzia.
Passaggio 3.4.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 3.4.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 3.4.3
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 3.4.4
Semplifica l'espressione.
Passaggio 3.4.4.1
Somma e .
Passaggio 3.4.4.2
Moltiplica per .
Passaggio 3.4.5
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 3.4.6
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 3.4.7
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 3.4.8
Semplifica aggiungendo i termini.
Passaggio 3.4.8.1
Somma e .
Passaggio 3.4.8.2
Moltiplica per .
Passaggio 3.4.8.3
Somma e .
Passaggio 3.4.8.4
Semplifica sottraendo i numeri.
Passaggio 3.4.8.4.1
Sottrai da .
Passaggio 3.4.8.4.2
Somma e .
Passaggio 3.5
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 3.5.1
Sposta .
Passaggio 3.5.2
Moltiplica per .
Passaggio 3.5.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 3.5.2.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 3.5.3
Somma e .
Passaggio 3.6
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 3.7
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 3.8
Moltiplica per .
Passaggio 3.9
Semplifica.
Passaggio 3.9.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 3.9.2
Semplifica il numeratore.
Passaggio 3.9.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 3.9.2.1.1
Moltiplica per .
Passaggio 3.9.2.1.2
Espandi usando il metodo FOIL.
Passaggio 3.9.2.1.2.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 3.9.2.1.2.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 3.9.2.1.2.3
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 3.9.2.1.3
Semplifica e combina i termini simili.
Passaggio 3.9.2.1.3.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 3.9.2.1.3.1.1
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 3.9.2.1.3.1.1.1
Sposta .
Passaggio 3.9.2.1.3.1.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 3.9.2.1.3.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 3.9.2.1.3.1.3
Moltiplica per .
Passaggio 3.9.2.1.3.2
Sottrai da .
Passaggio 3.9.2.1.3.3
Somma e .
Passaggio 3.9.2.1.4
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 3.9.2.1.5
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 3.9.2.1.5.1
Sposta .
Passaggio 3.9.2.1.5.2
Moltiplica per .
Passaggio 3.9.2.1.5.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 3.9.2.1.5.2.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 3.9.2.1.5.3
Somma e .
Passaggio 3.9.2.2
Sottrai da .
Passaggio 3.9.2.3
Somma e .
Passaggio 3.9.3
Elimina il fattore comune di e .
Passaggio 3.9.3.1
Scomponi da .
Passaggio 3.9.3.2
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 3.9.3.2.1
Scomponi da .
Passaggio 3.9.3.2.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 3.9.3.2.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 4
Per trovare i valori locali di minimo e di massimo della funzione, imposta la derivata in modo che sia uguale a e risolvi.
Passaggio 5
Passaggio 5.1
Trova la derivata prima.
Passaggio 5.1.1
Differenzia usando la regola del quoziente secondo cui è dove e .
Passaggio 5.1.2
Differenzia.
Passaggio 5.1.2.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 5.1.2.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 5.1.2.3
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 5.1.2.4
Somma e .
Passaggio 5.1.3
Eleva alla potenza di .
Passaggio 5.1.4
Eleva alla potenza di .
Passaggio 5.1.5
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 5.1.6
Somma e .
Passaggio 5.1.7
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 5.1.8
Moltiplica per .
Passaggio 5.1.9
Semplifica.
Passaggio 5.1.9.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 5.1.9.2
Semplifica il numeratore.
Passaggio 5.1.9.2.1
Moltiplica per .
Passaggio 5.1.9.2.2
Sottrai da .
Passaggio 5.1.9.3
Semplifica il numeratore.
Passaggio 5.1.9.3.1
Riscrivi come .
Passaggio 5.1.9.3.2
Poiché entrambi i termini sono dei quadrati perfetti, fattorizza usando la formula della differenza di quadrati, dove e .
Passaggio 5.2
La derivata prima di rispetto a è .
Passaggio 6
Passaggio 6.1
Poni la derivata prima uguale a .
Passaggio 6.2
Poni il numeratore uguale a zero.
Passaggio 6.3
Risolvi l'equazione per .
Passaggio 6.3.1
Se qualsiasi singolo fattore nel lato sinistro dell'equazione è uguale a , l'intera espressione sarà uguale a .
Passaggio 6.3.2
Imposta uguale a e risolvi per .
Passaggio 6.3.2.1
Imposta uguale a .
Passaggio 6.3.2.2
Sottrai da entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 6.3.3
Imposta uguale a e risolvi per .
Passaggio 6.3.3.1
Imposta uguale a .
Passaggio 6.3.3.2
Somma a entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 6.3.4
La soluzione finale è data da tutti i valori che rendono vera.
Passaggio 7
Passaggio 7.1
Imposta il denominatore in in modo che sia uguale a per individuare dove l'espressione è indefinita.
Passaggio 7.2
Risolvi per .
Passaggio 7.2.1
Trova la radice quadrata specificata di entrambi i lati dell'equazione per eliminare l'esponente sul lato sinistro.
Passaggio 7.2.2
Semplifica .
Passaggio 7.2.2.1
Riscrivi come .
Passaggio 7.2.2.2
Estrai i termini dal radicale, presupponendo numeri reali positivi.
Passaggio 7.2.2.3
Più o meno è .
Passaggio 8
Punti critici da calcolare.
Passaggio 9
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 10
Passaggio 10.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 10.2
Elimina il fattore comune di e .
Passaggio 10.2.1
Scomponi da .
Passaggio 10.2.2
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 10.2.2.1
Scomponi da .
Passaggio 10.2.2.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 10.2.2.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 10.3
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 11
è un massimo locale perché il valore della derivata seconda è negativo. Ciò si definisce test della derivata seconda.
è un massimo locale
Passaggio 12
Passaggio 12.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 12.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 12.2.1
Semplifica il numeratore.
Passaggio 12.2.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 12.2.1.2
Somma e .
Passaggio 12.2.2
Dividi per .
Passaggio 12.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 13
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 14
Passaggio 14.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 14.2
Elimina il fattore comune di e .
Passaggio 14.2.1
Scomponi da .
Passaggio 14.2.2
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 14.2.2.1
Scomponi da .
Passaggio 14.2.2.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 14.2.2.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 15
è un minimo locale perché il valore della derivata seconda è positivo. Ciò si definisce test della derivata seconda.
è un minimo locale
Passaggio 16
Passaggio 16.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 16.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 16.2.1
Semplifica il numeratore.
Passaggio 16.2.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 16.2.1.2
Somma e .
Passaggio 16.2.2
Dividi per .
Passaggio 16.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 17
Questi sono gli estremi locali per .
è un massimo locale
è un minimo locale
Passaggio 18