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Calcolo Esempi
Passaggio 1
Scrivi come funzione.
Passaggio 2
Passaggio 2.1
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 2.1.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 2.1.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.1.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
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
Semplifica l'espressione.
Passaggio 2.2.4.1
Somma e .
Passaggio 2.2.4.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.2.4.3
Riordina i fattori di .
Passaggio 3
Passaggio 3.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 3.2
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 3.3
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 3.3.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 3.3.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 3.3.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
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 3.5
Eleva alla potenza di .
Passaggio 3.6
Eleva alla potenza di .
Passaggio 3.7
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 3.8
Somma e .
Passaggio 3.9
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 3.10
Moltiplica per .
Passaggio 3.11
Semplifica.
Passaggio 3.11.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 3.11.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 3.11.3
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 3.11.4
Raccogli i termini.
Passaggio 3.11.4.1
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 3.11.4.1.1
Sposta .
Passaggio 3.11.4.1.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 3.11.4.1.3
Somma e .
Passaggio 3.11.4.2
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 3.11.4.3
Moltiplica per .
Passaggio 3.11.4.4
Moltiplica per .
Passaggio 3.11.4.5
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 3.11.4.6
Moltiplica per .
Passaggio 3.11.5
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 3.11.5.1
Riscrivi come .
Passaggio 3.11.5.2
Espandi usando il metodo FOIL.
Passaggio 3.11.5.2.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 3.11.5.2.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 3.11.5.2.3
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 3.11.5.3
Semplifica e combina i termini simili.
Passaggio 3.11.5.3.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 3.11.5.3.1.1
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 3.11.5.3.1.1.1
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 3.11.5.3.1.1.2
Somma e .
Passaggio 3.11.5.3.1.2
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 3.11.5.3.1.3
Moltiplica per .
Passaggio 3.11.5.3.2
Sottrai da .
Passaggio 3.11.5.4
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 3.11.5.5
Semplifica.
Passaggio 3.11.5.5.1
Moltiplica per .
Passaggio 3.11.5.5.2
Moltiplica per .
Passaggio 3.11.6
Somma e .
Passaggio 3.11.7
Sottrai da .
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 della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 5.1.1.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 5.1.1.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 5.1.1.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
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
Semplifica l'espressione.
Passaggio 5.1.2.4.1
Somma e .
Passaggio 5.1.2.4.2
Moltiplica per .
Passaggio 5.1.2.4.3
Riordina i fattori di .
Passaggio 5.2
La derivata prima di rispetto a è .
Passaggio 6
Passaggio 6.1
Poni la derivata prima uguale a .
Passaggio 6.2
Se qualsiasi singolo fattore nel lato sinistro dell'equazione è uguale a , l'intera espressione sarà uguale a .
Passaggio 6.3
Imposta uguale a .
Passaggio 6.4
Imposta uguale a e risolvi per .
Passaggio 6.4.1
Imposta uguale a .
Passaggio 6.4.2
Risolvi per .
Passaggio 6.4.2.1
Scomponi il primo membro dell'equazione.
Passaggio 6.4.2.1.1
Riscrivi come .
Passaggio 6.4.2.1.2
Poiché entrambi i termini sono dei quadrati perfetti, fattorizza usando la formula della differenza di quadrati, dove e .
Passaggio 6.4.2.1.3
Applica la regola del prodotto a .
Passaggio 6.4.2.2
Se qualsiasi singolo fattore nel lato sinistro dell'equazione è uguale a , l'intera espressione sarà uguale a .
Passaggio 6.4.2.3
Imposta uguale a e risolvi per .
Passaggio 6.4.2.3.1
Imposta uguale a .
Passaggio 6.4.2.3.2
Risolvi per .
Passaggio 6.4.2.3.2.1
Poni uguale a .
Passaggio 6.4.2.3.2.2
Sottrai da entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 6.4.2.4
Imposta uguale a e risolvi per .
Passaggio 6.4.2.4.1
Imposta uguale a .
Passaggio 6.4.2.4.2
Risolvi per .
Passaggio 6.4.2.4.2.1
Poni uguale a .
Passaggio 6.4.2.4.2.2
Somma a entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 6.4.2.5
La soluzione finale è data da tutti i valori che rendono vera.
Passaggio 6.5
La soluzione finale è data da tutti i valori che rendono vera.
Passaggio 7
Passaggio 7.1
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 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
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 10.1.1
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 10.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 10.1.3
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 10.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 10.2
Semplifica aggiungendo i numeri.
Passaggio 10.2.1
Somma e .
Passaggio 10.2.2
Somma e .
Passaggio 11
è un minimo locale perché il valore della derivata seconda è positivo. Ciò si definisce test della derivata seconda.
è un minimo locale
Passaggio 12
Passaggio 12.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 12.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 12.2.1
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 12.2.2
Sottrai da .
Passaggio 12.2.3
Eleva alla potenza di .
Passaggio 12.2.4
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
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 14.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 14.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 14.1.3
Eleva alla potenza di .
Passaggio 14.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 14.2
Semplifica aggiungendo e sottraendo.
Passaggio 14.2.1
Sottrai da .
Passaggio 14.2.2
Somma e .
Passaggio 15
Passaggio 15.1
Dividi in intervalli separati intorno ai valori che rendono la derivata prima o indefinita.
Passaggio 15.2
Sostituisci qualsiasi numero, come ad esempio , dell'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Passaggio 15.2.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 15.2.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 15.2.2.1
Moltiplica per .
Passaggio 15.2.2.2
Eleva alla potenza di .
Passaggio 15.2.2.3
Sottrai da .
Passaggio 15.2.2.4
Eleva alla potenza di .
Passaggio 15.2.2.5
Moltiplica per .
Passaggio 15.2.2.6
La risposta finale è .
Passaggio 15.3
Sostituisci qualsiasi numero, come ad esempio , dell'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Passaggio 15.3.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 15.3.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 15.3.2.1
Moltiplica per .
Passaggio 15.3.2.2
Eleva alla potenza di .
Passaggio 15.3.2.3
Sottrai da .
Passaggio 15.3.2.4
Eleva alla potenza di .
Passaggio 15.3.2.5
Moltiplica per .
Passaggio 15.3.2.6
La risposta finale è .
Passaggio 15.4
Sostituisci qualsiasi numero, come ad esempio , dell'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Passaggio 15.4.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 15.4.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 15.4.2.1
Moltiplica per .
Passaggio 15.4.2.2
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 15.4.2.3
Sottrai da .
Passaggio 15.4.2.4
Eleva alla potenza di .
Passaggio 15.4.2.5
Moltiplica per .
Passaggio 15.4.2.6
La risposta finale è .
Passaggio 15.5
Sostituisci qualsiasi numero, come ad esempio , dell'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Passaggio 15.5.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 15.5.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 15.5.2.1
Moltiplica per .
Passaggio 15.5.2.2
Eleva alla potenza di .
Passaggio 15.5.2.3
Sottrai da .
Passaggio 15.5.2.4
Eleva alla potenza di .
Passaggio 15.5.2.5
Moltiplica per .
Passaggio 15.5.2.6
La risposta finale è .
Passaggio 15.6
Poiché la derivata prima non ha cambiato segno intorno a , non si tratta né di un minimo né di un massimo locale.
Non è un minimo o un massimo locale
Passaggio 15.7
Dato che la derivata prima ha cambiato segno da negativo a positivo intorno a , allora è un minimo locale.
è un minimo locale
Passaggio 15.8
Poiché la derivata prima non ha cambiato segno intorno a , non si tratta né di un minimo né di un massimo locale.
Non è un minimo o un massimo locale
Passaggio 15.9
Questi sono gli estremi locali per .
è un minimo locale
è un minimo locale
Passaggio 16