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Calcolo Esempi
Passaggio 1
Passaggio 1.1
Differenzia usando la regola multipla costante.
Passaggio 1.1.1
Usa per riscrivere come .
Passaggio 1.1.2
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 1.2.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 1.2.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 1.2.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 1.3
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 1.4
e .
Passaggio 1.5
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 1.6
Semplifica il numeratore.
Passaggio 1.6.1
Moltiplica per .
Passaggio 1.6.2
Sottrai da .
Passaggio 1.7
Riduci le frazioni.
Passaggio 1.7.1
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 1.7.2
e .
Passaggio 1.7.3
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 1.8
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.9
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 1.10
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.11
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 1.12
Moltiplica per .
Passaggio 1.13
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.14
Somma e .
Passaggio 1.15
Semplifica.
Passaggio 1.15.1
Riordina i fattori di .
Passaggio 1.15.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 1.15.3
Moltiplica per .
Passaggio 1.15.4
Moltiplica per .
Passaggio 1.15.5
Moltiplica per .
Passaggio 1.15.6
Scomponi da .
Passaggio 1.15.7
Scomponi da .
Passaggio 1.15.8
Scomponi da .
Passaggio 1.15.9
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 1.15.9.1
Scomponi da .
Passaggio 1.15.9.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 1.15.9.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 1.15.10
Scomponi da .
Passaggio 1.15.11
Riscrivi come .
Passaggio 1.15.12
Scomponi da .
Passaggio 1.15.13
Riscrivi come .
Passaggio 1.15.14
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 2
Passaggio 2.1
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 2.2
Differenzia usando la regola del quoziente secondo cui è dove e .
Passaggio 2.3
Moltiplica gli esponenti in .
Passaggio 2.3.1
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 2.3.2
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 2.3.2.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 2.3.2.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 2.4
Semplifica.
Passaggio 2.5
Differenzia.
Passaggio 2.5.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.5.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.5.3
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.5.4
Semplifica l'espressione.
Passaggio 2.5.4.1
Somma e .
Passaggio 2.5.4.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.6
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 2.6.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 2.6.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.6.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 2.7
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 2.8
e .
Passaggio 2.9
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.10
Semplifica il numeratore.
Passaggio 2.10.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.10.2
Sottrai da .
Passaggio 2.11
Riduci le frazioni.
Passaggio 2.11.1
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 2.11.2
e .
Passaggio 2.11.3
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 2.12
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.13
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.14
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.15
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.16
Moltiplica per .
Passaggio 2.17
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.18
Somma e .
Passaggio 2.19
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.20
Semplifica l'espressione.
Passaggio 2.20.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.20.2
Somma e .
Passaggio 2.21
Semplifica.
Passaggio 2.21.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.21.2
Semplifica il numeratore.
Passaggio 2.21.2.1
Sia . Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 2.21.2.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.21.2.1.2
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.21.2.1.3
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.21.2.1.4
Somma e .
Passaggio 2.21.2.1.5
Poiché entrambi i termini sono dei quadrati perfetti, fattorizza usando la formula della differenza di quadrati, dove e .
Passaggio 2.21.2.1.6
Semplifica.
Passaggio 2.21.2.1.6.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.21.2.1.6.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.21.2.2
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 2.21.2.3
Semplifica.
Passaggio 2.21.2.3.1
Espandi moltiplicando ciascun termine della prima espressione per ciascun termine della seconda espressione.
Passaggio 2.21.2.3.2
Combina i termini opposti in .
Passaggio 2.21.2.3.2.1
Riordina i fattori nei termini di e .
Passaggio 2.21.2.3.2.2
Somma e .
Passaggio 2.21.2.3.2.3
Somma e .
Passaggio 2.21.2.3.2.4
Riordina i fattori nei termini di e .
Passaggio 2.21.2.3.2.5
Somma e .
Passaggio 2.21.2.3.2.6
Somma e .
Passaggio 2.21.2.3.3
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 2.21.2.3.3.1
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 2.21.2.3.3.1.1
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.21.2.3.3.1.2
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.21.2.3.3.1.3
Somma e .
Passaggio 2.21.2.3.3.1.4
Dividi per .
Passaggio 2.21.2.3.3.2
Semplifica .
Passaggio 2.21.2.3.3.3
Riscrivi usando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
Passaggio 2.21.2.3.3.4
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 2.21.2.3.3.4.1
Sposta .
Passaggio 2.21.2.3.3.4.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.21.2.3.3.5
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 2.21.2.3.3.6
Moltiplica per .
Passaggio 2.21.2.3.3.7
Moltiplica per .
Passaggio 2.21.2.3.4
Combina i termini opposti in .
Passaggio 2.21.2.3.4.1
Sottrai da .
Passaggio 2.21.2.3.4.2
Somma e .
Passaggio 2.21.2.3.5
Sottrai da .
Passaggio 2.21.2.3.6
Combina i termini opposti in .
Passaggio 2.21.2.3.6.1
Sottrai da .
Passaggio 2.21.2.3.6.2
Somma e .
Passaggio 2.21.2.3.7
Sottrai da .
Passaggio 2.21.3
Raccogli i termini.
Passaggio 2.21.3.1
Riscrivi come un prodotto.
Passaggio 2.21.3.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.21.3.3
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 2.21.3.3.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.21.3.3.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.21.3.3.1.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.21.3.3.2
Scrivi come una frazione con un comune denominatore.
Passaggio 2.21.3.3.3
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.21.3.3.4
Somma e .
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
Differenzia usando la regola multipla costante.
Passaggio 4.1.1.1
Usa per riscrivere come .
Passaggio 4.1.1.2
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.2
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 4.1.2.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 4.1.2.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 4.1.2.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 4.1.3
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 4.1.4
e .
Passaggio 4.1.5
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 4.1.6
Semplifica il numeratore.
Passaggio 4.1.6.1
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.6.2
Sottrai da .
Passaggio 4.1.7
Riduci le frazioni.
Passaggio 4.1.7.1
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 4.1.7.2
e .
Passaggio 4.1.7.3
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 4.1.8
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.9
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 4.1.10
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.11
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 4.1.12
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.13
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.14
Somma e .
Passaggio 4.1.15
Semplifica.
Passaggio 4.1.15.1
Riordina i fattori di .
Passaggio 4.1.15.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 4.1.15.3
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.15.4
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.15.5
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.15.6
Scomponi da .
Passaggio 4.1.15.7
Scomponi da .
Passaggio 4.1.15.8
Scomponi da .
Passaggio 4.1.15.9
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 4.1.15.9.1
Scomponi da .
Passaggio 4.1.15.9.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 4.1.15.9.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 4.1.15.10
Scomponi da .
Passaggio 4.1.15.11
Riscrivi come .
Passaggio 4.1.15.12
Scomponi da .
Passaggio 4.1.15.13
Riscrivi come .
Passaggio 4.1.15.14
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 4.2
La derivata prima di rispetto a è .
Passaggio 5
Passaggio 5.1
Poni la derivata prima uguale a .
Passaggio 5.2
Poni il numeratore uguale a zero.
Passaggio 5.3
Sottrai da entrambi i lati dell'equazione.
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 il denominatore.
Passaggio 9.1.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 9.1.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.1.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 9.1.2
Sottrai da .
Passaggio 9.1.3
Somma e .
Passaggio 9.1.4
Riscrivi come .
Passaggio 9.1.5
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 9.1.6
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 9.1.6.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 9.1.6.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 9.1.7
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.2
Elimina il fattore comune di e .
Passaggio 9.2.1
Scomponi da .
Passaggio 9.2.2
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 9.2.2.1
Scomponi da .
Passaggio 9.2.2.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 9.2.2.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 10
è un massimo locale perché il valore della derivata seconda è negativo. Ciò si definisce test della derivata seconda.
è un massimo locale
Passaggio 11
Passaggio 11.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 11.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 11.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 11.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 11.2.3
Sottrai da .
Passaggio 11.2.4
Somma e .
Passaggio 11.2.5
Riscrivi come .
Passaggio 11.2.6
Estrai i termini dal radicale, presupponendo numeri reali positivi.
Passaggio 11.2.7
Moltiplica per .
Passaggio 11.2.8
La risposta finale è .
Passaggio 12
Questi sono gli estremi locali per .
è un massimo locale
Passaggio 13