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Calcolo Esempi
Passaggio 1
Passaggio 1.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2
La derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.3
Calcola .
Passaggio 1.3.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.3.2
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 1.3.3
Moltiplica per .
Passaggio 2
Passaggio 2.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2
Calcola .
Passaggio 2.2.1
Usa per riscrivere come .
Passaggio 2.2.2
Riscrivi come .
Passaggio 2.2.3
Differenzia usando la regola della catena, che indica che è dove e .
Passaggio 2.2.3.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 2.2.3.2
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 2.2.3.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 2.2.4
Differenzia usando la regola del prodotto, che indica che è dove e .
Passaggio 2.2.5
Differenzia usando la regola della catena, che indica che è dove e .
Passaggio 2.2.5.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 2.2.5.2
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 2.2.5.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 2.2.6
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2.7
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 2.2.8
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2.9
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 2.2.10
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 2.2.11
e .
Passaggio 2.2.12
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.2.13
Semplifica il numeratore.
Passaggio 2.2.13.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.2.13.2
Sottrai da .
Passaggio 2.2.14
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 2.2.15
Somma e .
Passaggio 2.2.16
e .
Passaggio 2.2.17
e .
Passaggio 2.2.18
e .
Passaggio 2.2.19
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 2.2.20
Elimina il fattore comune.
Passaggio 2.2.21
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 2.2.22
e .
Passaggio 2.2.23
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.2.24
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.2.25
Utilizza la regola per la potenza di una potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.2.26
Somma e .
Passaggio 2.2.27
Moltiplica per .
Passaggio 2.2.28
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 2.2.29
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.2.30
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 2.2.30.1
Utilizza la regola per la potenza di una potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.2.30.2
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.2.30.3
Somma e .
Passaggio 2.2.30.4
Dividi per .
Passaggio 2.2.31
Semplifica .
Passaggio 2.2.32
Somma e .
Passaggio 2.2.33
e .
Passaggio 2.2.34
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 2.3
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.4
Semplifica.
Passaggio 2.4.1
Applica la regola del prodotto a .
Passaggio 2.4.2
Raccogli i termini.
Passaggio 2.4.2.1
Moltiplica gli esponenti in .
Passaggio 2.4.2.1.1
Applica la regola di potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 2.4.2.1.2
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 2.4.2.1.2.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 2.4.2.1.2.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 2.4.2.2
Semplifica.
Passaggio 2.4.2.3
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 2.4.2.3.1
Sposta .
Passaggio 2.4.2.3.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.4.2.3.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.4.2.3.2.2
Utilizza la regola per la potenza di una potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.4.2.3.3
Scrivi come una frazione con un comune denominatore.
Passaggio 2.4.2.3.4
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.4.2.3.5
Somma e .
Passaggio 2.4.2.4
Somma e .
Passaggio 2.4.3
Riordina i fattori in .
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
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 4.1.1
Semplifica il denominatore.
Passaggio 4.1.1.1
Riscrivi come .
Passaggio 4.1.1.2
Poiché entrambi i termini sono dei quadrati perfetti, fattorizza utilizzando la formula della differenza di quadrati, dove e .
Passaggio 4.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.3
Combina e semplifica il denominatore.
Passaggio 4.1.3.1
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.3.2
Sposta .
Passaggio 4.1.3.3
Eleva alla potenza di .
Passaggio 4.1.3.4
Eleva alla potenza di .
Passaggio 4.1.3.5
Utilizza la regola per la potenza di una potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 4.1.3.6
Somma e .
Passaggio 4.1.3.7
Riscrivi come .
Passaggio 4.1.3.7.1
Usa per riscrivere come .
Passaggio 4.1.3.7.2
Applica la regola di potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 4.1.3.7.3
e .
Passaggio 4.1.3.7.4
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 4.1.3.7.4.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 4.1.3.7.4.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 4.1.3.7.5
Semplifica.
Passaggio 4.1.4
Semplifica il denominatore.
Passaggio 4.1.4.1
Riscrivi.
Passaggio 4.1.4.2
Sposta .
Passaggio 4.1.4.3
Eleva alla potenza di .
Passaggio 4.1.4.4
Eleva alla potenza di .
Passaggio 4.1.4.5
Utilizza la regola per la potenza di una potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 4.1.4.6
Somma e .
Passaggio 4.1.4.7
Riscrivi come .
Passaggio 4.1.4.7.1
Usa per riscrivere come .
Passaggio 4.1.4.7.2
Applica la regola di potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 4.1.4.7.3
e .
Passaggio 4.1.4.7.4
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 4.1.4.7.4.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 4.1.4.7.4.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 4.1.4.7.5
Semplifica.
Passaggio 4.1.4.8
Rimuovi le parentesi non necessarie.
Passaggio 4.2
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 4.3
Semplifica i termini.
Passaggio 4.3.1
e .
Passaggio 4.3.2
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 4.4
Semplifica il numeratore.
Passaggio 4.4.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 4.4.2
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 4.4.2.1
Sposta .
Passaggio 4.4.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 4.4.3
Moltiplica per .
Passaggio 4.4.4
Espandi usando il metodo FOIL.
Passaggio 4.4.4.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 4.4.4.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 4.4.4.3
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 4.4.5
Semplifica e combina i termini simili.
Passaggio 4.4.5.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 4.4.5.1.1
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 4.4.5.1.1.1
Sposta .
Passaggio 4.4.5.1.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 4.4.5.1.1.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 4.4.5.1.1.2.2
Utilizza la regola per la potenza di una potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 4.4.5.1.1.3
Somma e .
Passaggio 4.4.5.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 4.4.5.1.3
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 4.4.5.1.3.1
Sposta .
Passaggio 4.4.5.1.3.2
Moltiplica per .
Passaggio 4.4.5.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 4.4.5.2
Sottrai da .
Passaggio 4.4.5.3
Somma e .
Passaggio 5
Rappresenta graficamente ogni lato dell'equazione. La soluzione è il valore x del punto di intersezione.
Passaggio 6
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 7
Passaggio 7.1
Semplifica il numeratore.
Passaggio 7.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 7.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 7.1.3
Sottrai da .
Passaggio 7.2
Semplifica il denominatore.
Passaggio 7.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 7.2.2
Eleva alla potenza di .
Passaggio 7.2.3
Sottrai da .
Passaggio 7.2.4
Riscrivi come .
Passaggio 7.2.5
Applica la regola di potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 7.2.6
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 7.2.6.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 7.2.6.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 7.2.7
Eleva alla potenza di .
Passaggio 7.3
Semplifica l'espressione.
Passaggio 7.3.1
Moltiplica per .
Passaggio 7.3.2
Dividi per .
Passaggio 7.3.3
Moltiplica per .
Passaggio 8
è un massimo locale perché il valore della derivata seconda è negativo. Ciò si definisce test della derivata seconda.
è un massimo locale
Passaggio 9
Passaggio 9.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 9.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 9.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 9.2.1.1
Calcola .
Passaggio 9.2.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 9.2.2
Sottrai da .
Passaggio 9.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 10
Questi sono gli estremi locali per .
è un massimo locale
Passaggio 11