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Calcolo Esempi
Passaggio 1
Scrivi come funzione.
Passaggio 2
Passaggio 2.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2
Calcola .
Passaggio 2.2.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2.2
La derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2.3
Moltiplica per .
Passaggio 2.3
Calcola .
Passaggio 2.3.1
Differenzia usando la regola della catena, che indica che è dove e .
Passaggio 2.3.1.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 2.3.1.2
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 2.3.1.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 2.3.2
La derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.3.3
Moltiplica per .
Passaggio 2.4
Riordina i termini.
Passaggio 3
Passaggio 3.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 3.2
Calcola .
Passaggio 3.2.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 3.2.2
Differenzia usando la regola del prodotto, che indica che è dove e .
Passaggio 3.2.3
La derivata di rispetto a è .
Passaggio 3.2.4
La derivata di rispetto a è .
Passaggio 3.2.5
Eleva alla potenza di .
Passaggio 3.2.6
Eleva alla potenza di .
Passaggio 3.2.7
Utilizza la regola per la potenza di una potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 3.2.8
Somma e .
Passaggio 3.2.9
Eleva alla potenza di .
Passaggio 3.2.10
Eleva alla potenza di .
Passaggio 3.2.11
Utilizza la regola per la potenza di una potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 3.2.12
Somma e .
Passaggio 3.3
Calcola .
Passaggio 3.3.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 3.3.2
La derivata di rispetto a è .
Passaggio 3.4
Semplifica.
Passaggio 3.4.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 3.4.2
Moltiplica per .
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
Scomponi da .
Passaggio 5.2
Scomponi da .
Passaggio 5.3
Scomponi da .
Passaggio 6
Se qualsiasi singolo fattore nel lato sinistro dell'equazione è uguale a , l'intera espressione sarà uguale a .
Passaggio 7
Passaggio 7.1
Imposta uguale a .
Passaggio 7.2
Risolvi per .
Passaggio 7.2.1
Trova il valore dell'incognita corrispondente all'inverso del seno presente nell'equazione assegnata.
Passaggio 7.2.2
Semplifica il lato destro.
Passaggio 7.2.2.1
Il valore esatto di è .
Passaggio 7.2.3
La funzione del seno è positiva nel primo e nel secondo quadrante. Per trovare la seconda soluzione, sottrai l'angolo di riferimento da per trovare la soluzione nel secondo quadrante.
Passaggio 7.2.4
Sottrai da .
Passaggio 7.2.5
La soluzione dell'equazione .
Passaggio 8
Passaggio 8.1
Imposta uguale a .
Passaggio 8.2
Risolvi per .
Passaggio 8.2.1
Somma a entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 8.2.2
Dividi per ciascun termine in e semplifica.
Passaggio 8.2.2.1
Dividi per ciascun termine in .
Passaggio 8.2.2.2
Semplifica il lato sinistro.
Passaggio 8.2.2.2.1
Dividendo due valori negativi si ottiene un valore positivo.
Passaggio 8.2.2.2.2
Dividi per .
Passaggio 8.2.2.3
Semplifica il lato destro.
Passaggio 8.2.2.3.1
Dividi per .
Passaggio 8.2.3
Trova il valore dell'incognita corrispondente all'inverso del coseno presente nell'equazione assegnata.
Passaggio 8.2.4
Semplifica il lato destro.
Passaggio 8.2.4.1
Il valore esatto di è .
Passaggio 8.2.5
La funzione coseno è negativa nel secondo e nel terzo quadrante. Per trovare la seconda soluzione, sottrai l'angolo di riferimento da per trovare la soluzione nel terzo quadrante.
Passaggio 8.2.6
Sottrai da .
Passaggio 8.2.7
La soluzione dell'equazione .
Passaggio 9
La soluzione finale è data da tutti i valori che rendono vera.
Passaggio 10
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 11
Passaggio 11.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 11.1.1
Il valore esatto di è .
Passaggio 11.1.2
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 11.1.3
Moltiplica per .
Passaggio 11.1.4
Il valore esatto di è .
Passaggio 11.1.5
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 11.1.6
Moltiplica per .
Passaggio 11.1.7
Il valore esatto di è .
Passaggio 11.1.8
Moltiplica per .
Passaggio 11.2
Semplifica aggiungendo e sottraendo.
Passaggio 11.2.1
Somma e .
Passaggio 11.2.2
Sottrai da .
Passaggio 12
è un massimo locale perché il valore della derivata seconda è negativo. Ciò si definisce test della derivata seconda.
è un massimo locale
Passaggio 13
Passaggio 13.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 13.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 13.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 13.2.1.1
Il valore esatto di è .
Passaggio 13.2.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 13.2.1.3
Il valore esatto di è .
Passaggio 13.2.1.4
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 13.2.2
Somma e .
Passaggio 13.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 14
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 15
Passaggio 15.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 15.1.1
Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante. Rendi negativa l'espressione, perché il coseno è negativo nel secondo quadrante.
Passaggio 15.1.2
Il valore esatto di è .
Passaggio 15.1.3
Moltiplica per .
Passaggio 15.1.4
Eleva alla potenza di .
Passaggio 15.1.5
Moltiplica per .
Passaggio 15.1.6
Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante.
Passaggio 15.1.7
Il valore esatto di è .
Passaggio 15.1.8
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 15.1.9
Moltiplica per .
Passaggio 15.1.10
Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante. Rendi negativa l'espressione, perché il coseno è negativo nel secondo quadrante.
Passaggio 15.1.11
Il valore esatto di è .
Passaggio 15.1.12
Moltiplica .
Passaggio 15.1.12.1
Moltiplica per .
Passaggio 15.1.12.2
Moltiplica per .
Passaggio 15.2
Semplifica aggiungendo i numeri.
Passaggio 15.2.1
Somma e .
Passaggio 15.2.2
Somma e .
Passaggio 16
Passaggio 16.1
Dividi in intervalli separati intorno ai valori che rendono la derivata prima o indefinita.
Passaggio 16.2
Sostituisci qualsiasi numero, come ad esempio , dall'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Passaggio 16.2.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 16.2.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 16.2.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 16.2.2.1.1
Calcola .
Passaggio 16.2.2.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 16.2.2.1.3
Calcola .
Passaggio 16.2.2.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 16.2.2.1.5
Calcola .
Passaggio 16.2.2.1.6
Moltiplica per .
Passaggio 16.2.2.2
Somma e .
Passaggio 16.2.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 16.3
Sostituisci qualsiasi numero, come ad esempio , dall'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Passaggio 16.3.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 16.3.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 16.3.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 16.3.2.1.1
Calcola .
Passaggio 16.3.2.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 16.3.2.1.3
Calcola .
Passaggio 16.3.2.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 16.3.2.1.5
Calcola .
Passaggio 16.3.2.1.6
Moltiplica per .
Passaggio 16.3.2.2
Sottrai da .
Passaggio 16.3.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 16.4
Sostituisci qualsiasi numero, come ad esempio , dall'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Passaggio 16.4.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 16.4.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 16.4.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 16.4.2.1.1
Calcola .
Passaggio 16.4.2.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 16.4.2.1.3
Calcola .
Passaggio 16.4.2.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 16.4.2.1.5
Calcola .
Passaggio 16.4.2.1.6
Moltiplica per .
Passaggio 16.4.2.2
Somma e .
Passaggio 16.4.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 16.5
Dato che la derivata prima ha cambiato segno da positivo a negativo intorno a , allora è un massimo locale.
è un massimo locale
Passaggio 16.6
Dato che la derivata prima ha cambiato segno da negativo a positivo intorno a , allora è un minimo locale.
è un minimo locale
Passaggio 16.7
Questi sono gli estremi locali per .
è un massimo locale
è un minimo locale
è un massimo locale
è un minimo locale
Passaggio 17