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Calcolo Esempi
Passaggio 1
Passaggio 1.1
Differenzia usando la regola del quoziente secondo cui è dove e .
Passaggio 1.2
Differenzia.
Passaggio 1.2.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 1.2.3
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2.4
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 1.2.5
Moltiplica per .
Passaggio 1.2.6
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2.7
Somma e .
Passaggio 1.2.8
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2.9
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 1.2.10
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2.11
Semplifica l'espressione.
Passaggio 1.2.11.1
Somma e .
Passaggio 1.2.11.2
Moltiplica per .
Passaggio 1.3
Semplifica.
Passaggio 1.3.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 1.3.2
Semplifica il numeratore.
Passaggio 1.3.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 1.3.2.1.1
Espandi usando il metodo FOIL.
Passaggio 1.3.2.1.1.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 1.3.2.1.1.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 1.3.2.1.1.3
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 1.3.2.1.2
Semplifica e combina i termini simili.
Passaggio 1.3.2.1.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 1.3.2.1.2.1.1
Riscrivi usando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
Passaggio 1.3.2.1.2.1.2
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 1.3.2.1.2.1.2.1
Sposta .
Passaggio 1.3.2.1.2.1.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 1.3.2.1.2.1.3
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 1.3.2.1.2.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 1.3.2.1.2.1.5
Moltiplica per .
Passaggio 1.3.2.1.2.2
Sottrai da .
Passaggio 1.3.2.1.3
Moltiplica per .
Passaggio 1.3.2.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 1.3.2.2
Sottrai da .
Passaggio 1.3.2.3
Somma e .
Passaggio 1.3.2.4
Sottrai da .
Passaggio 1.3.3
Scomponi usando il metodo AC.
Passaggio 1.3.3.1
Considera la forma . Trova una coppia di interi il cui prodotto è e la cui formula è . In questo caso, il cui prodotto è e la cui somma è .
Passaggio 1.3.3.2
Scrivi la forma fattorizzata usando questi interi.
Passaggio 2
Passaggio 2.1
Differenzia usando la regola del quoziente secondo cui è dove e .
Passaggio 2.2
Moltiplica gli esponenti in .
Passaggio 2.2.1
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 2.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.3
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 2.4
Differenzia.
Passaggio 2.4.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.4.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.4.3
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.4.4
Semplifica l'espressione.
Passaggio 2.4.4.1
Somma e .
Passaggio 2.4.4.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.4.5
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.4.6
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.4.7
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.4.8
Semplifica aggiungendo i termini.
Passaggio 2.4.8.1
Somma e .
Passaggio 2.4.8.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.4.8.3
Somma e .
Passaggio 2.4.8.4
Sottrai da .
Passaggio 2.5
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 2.5.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 2.5.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.5.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 2.6
Semplifica tramite esclusione.
Passaggio 2.6.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.6.2
Scomponi da .
Passaggio 2.6.2.1
Scomponi da .
Passaggio 2.6.2.2
Scomponi da .
Passaggio 2.6.2.3
Scomponi da .
Passaggio 2.7
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 2.7.1
Scomponi da .
Passaggio 2.7.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 2.7.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 2.8
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.9
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.10
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.11
Semplifica l'espressione.
Passaggio 2.11.1
Somma e .
Passaggio 2.11.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.12
Semplifica.
Passaggio 2.12.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.12.2
Semplifica il numeratore.
Passaggio 2.12.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 2.12.2.1.1
Espandi usando il metodo FOIL.
Passaggio 2.12.2.1.1.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.12.2.1.1.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.12.2.1.1.3
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.12.2.1.2
Semplifica e combina i termini simili.
Passaggio 2.12.2.1.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 2.12.2.1.2.1.1
Riscrivi usando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
Passaggio 2.12.2.1.2.1.2
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 2.12.2.1.2.1.2.1
Sposta .
Passaggio 2.12.2.1.2.1.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.12.2.1.2.1.3
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 2.12.2.1.2.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 2.12.2.1.2.1.5
Moltiplica per .
Passaggio 2.12.2.1.2.2
Sottrai da .
Passaggio 2.12.2.1.3
Moltiplica per .
Passaggio 2.12.2.1.4
Espandi usando il metodo FOIL.
Passaggio 2.12.2.1.4.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.12.2.1.4.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.12.2.1.4.3
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.12.2.1.5
Semplifica e combina i termini simili.
Passaggio 2.12.2.1.5.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 2.12.2.1.5.1.1
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 2.12.2.1.5.1.1.1
Sposta .
Passaggio 2.12.2.1.5.1.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.12.2.1.5.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.12.2.1.5.1.3
Moltiplica per .
Passaggio 2.12.2.1.5.2
Somma e .
Passaggio 2.12.2.2
Combina i termini opposti in .
Passaggio 2.12.2.2.1
Sottrai da .
Passaggio 2.12.2.2.2
Somma e .
Passaggio 2.12.2.2.3
Somma e .
Passaggio 2.12.2.2.4
Somma e .
Passaggio 2.12.2.3
Sottrai da .
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 del quoziente secondo cui è dove e .
Passaggio 4.1.2
Differenzia.
Passaggio 4.1.2.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.2.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 4.1.2.3
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.2.4
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 4.1.2.5
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.2.6
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.2.7
Somma e .
Passaggio 4.1.2.8
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.2.9
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 4.1.2.10
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.2.11
Semplifica l'espressione.
Passaggio 4.1.2.11.1
Somma e .
Passaggio 4.1.2.11.2
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.3
Semplifica.
Passaggio 4.1.3.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 4.1.3.2
Semplifica il numeratore.
Passaggio 4.1.3.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 4.1.3.2.1.1
Espandi usando il metodo FOIL.
Passaggio 4.1.3.2.1.1.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 4.1.3.2.1.1.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 4.1.3.2.1.1.3
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 4.1.3.2.1.2
Semplifica e combina i termini simili.
Passaggio 4.1.3.2.1.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 4.1.3.2.1.2.1.1
Riscrivi usando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
Passaggio 4.1.3.2.1.2.1.2
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 4.1.3.2.1.2.1.2.1
Sposta .
Passaggio 4.1.3.2.1.2.1.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.3.2.1.2.1.3
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 4.1.3.2.1.2.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.3.2.1.2.1.5
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.3.2.1.2.2
Sottrai da .
Passaggio 4.1.3.2.1.3
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.3.2.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.3.2.2
Sottrai da .
Passaggio 4.1.3.2.3
Somma e .
Passaggio 4.1.3.2.4
Sottrai da .
Passaggio 4.1.3.3
Scomponi usando il metodo AC.
Passaggio 4.1.3.3.1
Considera la forma . Trova una coppia di interi il cui prodotto è e la cui formula è . In questo caso, il cui prodotto è e la cui somma è .
Passaggio 4.1.3.3.2
Scrivi la forma fattorizzata usando questi interi.
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
Risolvi l'equazione per .
Passaggio 5.3.1
Se qualsiasi singolo fattore nel lato sinistro dell'equazione è uguale a , l'intera espressione sarà uguale a .
Passaggio 5.3.2
Imposta uguale a e risolvi per .
Passaggio 5.3.2.1
Imposta uguale a .
Passaggio 5.3.2.2
Somma a entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 5.3.3
Imposta uguale a e risolvi per .
Passaggio 5.3.3.1
Imposta uguale a .
Passaggio 5.3.3.2
Somma a entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 5.3.4
La soluzione finale è data da tutti i valori che rendono vera.
Passaggio 6
Passaggio 6.1
Imposta il denominatore in in modo che sia uguale a per individuare dove l'espressione è indefinita.
Passaggio 6.2
Risolvi per .
Passaggio 6.2.1
Poni uguale a .
Passaggio 6.2.2
Somma a entrambi i lati dell'equazione.
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
Sottrai da .
Passaggio 9.1.2
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 minimo locale perché il valore della derivata seconda è positivo. Ciò si definisce test della derivata seconda.
è un minimo locale
Passaggio 11
Passaggio 11.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 11.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 11.2.1
Semplifica il numeratore.
Passaggio 11.2.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 11.2.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 11.2.1.3
Sottrai da .
Passaggio 11.2.1.4
Somma e .
Passaggio 11.2.2
Semplifica l'espressione.
Passaggio 11.2.2.1
Sottrai da .
Passaggio 11.2.2.2
Dividi per .
Passaggio 11.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 12
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 13
Passaggio 13.1
Semplifica il denominatore.
Passaggio 13.1.1
Sottrai da .
Passaggio 13.1.2
Eleva alla potenza di .
Passaggio 13.2
Riduci l'espressione eliminando i fattori comuni.
Passaggio 13.2.1
Elimina il fattore comune di e .
Passaggio 13.2.1.1
Scomponi da .
Passaggio 13.2.1.2
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 13.2.1.2.1
Scomponi da .
Passaggio 13.2.1.2.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 13.2.1.2.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 13.2.2
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 14
è un massimo locale perché il valore della derivata seconda è negativo. Ciò si definisce test della derivata seconda.
è un massimo locale
Passaggio 15
Passaggio 15.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 15.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 15.2.1
Semplifica il numeratore.
Passaggio 15.2.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 15.2.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 15.2.1.3
Sottrai da .
Passaggio 15.2.1.4
Somma e .
Passaggio 15.2.2
Semplifica l'espressione.
Passaggio 15.2.2.1
Sottrai da .
Passaggio 15.2.2.2
Dividi per .
Passaggio 15.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 16
Questi sono gli estremi locali per .
è un minimo locale
è un massimo locale
Passaggio 17