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Calcolo Esempi
Passaggio 1
Passaggio 1.1
Differenzia.
Passaggio 1.1.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.1.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 1.2
Calcola .
Passaggio 1.2.1
Usa per riscrivere come .
Passaggio 1.2.2
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 1.2.2.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 1.2.2.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 1.2.2.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 1.2.3
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2.4
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2.5
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2.6
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 1.2.7
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 1.2.8
e .
Passaggio 1.2.9
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 1.2.10
Semplifica il numeratore.
Passaggio 1.2.10.1
Moltiplica per .
Passaggio 1.2.10.2
Sottrai da .
Passaggio 1.2.11
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 1.2.12
Moltiplica per .
Passaggio 1.2.13
Sottrai da .
Passaggio 1.2.14
e .
Passaggio 1.2.15
e .
Passaggio 1.2.16
e .
Passaggio 1.2.17
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 1.2.18
Scomponi da .
Passaggio 1.2.19
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 1.2.19.1
Scomponi da .
Passaggio 1.2.19.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 1.2.19.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 1.2.20
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 1.3
Riordina i termini.
Passaggio 2
Passaggio 2.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2
Calcola .
Passaggio 2.2.1
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 2.2.2
Differenzia usando la regola del quoziente secondo cui è dove e .
Passaggio 2.2.3
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.2.4
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 2.2.4.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 2.2.4.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.2.4.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 2.2.5
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2.6
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2.7
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2.8
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.2.9
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2.10
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 2.2.11
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 2.2.12
e .
Passaggio 2.2.13
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.2.14
Semplifica il numeratore.
Passaggio 2.2.14.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.2.14.2
Sottrai da .
Passaggio 2.2.15
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 2.2.16
Moltiplica per .
Passaggio 2.2.17
Sottrai da .
Passaggio 2.2.18
e .
Passaggio 2.2.19
e .
Passaggio 2.2.20
Moltiplica per .
Passaggio 2.2.21
e .
Passaggio 2.2.22
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 2.2.23
Scomponi da .
Passaggio 2.2.24
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 2.2.24.1
Scomponi da .
Passaggio 2.2.24.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 2.2.24.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 2.2.25
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 2.2.26
Moltiplica per .
Passaggio 2.2.27
Moltiplica per .
Passaggio 2.2.28
e .
Passaggio 2.2.29
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 2.2.29.1
Sposta .
Passaggio 2.2.29.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.2.29.3
Somma e .
Passaggio 2.2.30
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 2.2.31
Riordina e .
Passaggio 2.2.32
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 2.2.33
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.2.34
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 2.2.34.1
Sposta .
Passaggio 2.2.34.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.2.34.3
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.2.34.4
Somma e .
Passaggio 2.2.34.5
Dividi per .
Passaggio 2.2.35
Semplifica .
Passaggio 2.2.36
Moltiplica gli esponenti in .
Passaggio 2.2.36.1
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 2.2.36.2
Moltiplica .
Passaggio 2.2.36.2.1
e .
Passaggio 2.2.36.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.2.37
Riscrivi come un prodotto.
Passaggio 2.2.38
Moltiplica per .
Passaggio 2.2.39
Riordina i termini.
Passaggio 2.2.40
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 2.2.40.1
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.2.40.2
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.2.40.3
Somma e .
Passaggio 2.2.41
Moltiplica per .
Passaggio 2.2.42
Somma e .
Passaggio 2.3
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.4
Semplifica.
Passaggio 2.4.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.4.2
Raccogli i termini.
Passaggio 2.4.2.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.4.2.2
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 2.4.2.2.1
Sposta .
Passaggio 2.4.2.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.4.2.2.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.4.2.2.2.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.4.2.2.3
Somma e .
Passaggio 2.4.2.3
Moltiplica per .
Passaggio 2.4.2.4
Somma e .
Passaggio 2.4.2.5
Somma e .
Passaggio 2.4.2.6
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.
Passaggio 4.1.1.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.1.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 4.1.2
Calcola .
Passaggio 4.1.2.1
Usa per riscrivere come .
Passaggio 4.1.2.2
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 4.1.2.2.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 4.1.2.2.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 4.1.2.2.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 4.1.2.3
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.2.4
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.2.5
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.2.6
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 4.1.2.7
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 4.1.2.8
e .
Passaggio 4.1.2.9
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 4.1.2.10
Semplifica il numeratore.
Passaggio 4.1.2.10.1
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.2.10.2
Sottrai da .
Passaggio 4.1.2.11
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 4.1.2.12
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.2.13
Sottrai da .
Passaggio 4.1.2.14
e .
Passaggio 4.1.2.15
e .
Passaggio 4.1.2.16
e .
Passaggio 4.1.2.17
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 4.1.2.18
Scomponi da .
Passaggio 4.1.2.19
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 4.1.2.19.1
Scomponi da .
Passaggio 4.1.2.19.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 4.1.2.19.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 4.1.2.20
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 4.1.3
Riordina i termini.
Passaggio 4.2
La derivata prima di rispetto a è .
Passaggio 5
Passaggio 5.1
Poni la derivata prima uguale a .
Passaggio 5.2
Rappresenta graficamente ogni lato dell'equazione. La soluzione è il valore x del punto di intersezione.
Passaggio 6
Passaggio 6.1
Applica la regola per riscrivere l'elevazione a potenza come un radicale.
Passaggio 6.2
Imposta il denominatore in in modo che sia uguale a per individuare dove l'espressione è indefinita.
Passaggio 6.3
Risolvi per .
Passaggio 6.3.1
Per rimuovere il radicale sul lato sinistro dell'equazione, eleva al cubo entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 6.3.2
Semplifica ogni lato dell'equazione.
Passaggio 6.3.2.1
Usa per riscrivere come .
Passaggio 6.3.2.2
Semplifica il lato sinistro.
Passaggio 6.3.2.2.1
Moltiplica gli esponenti in .
Passaggio 6.3.2.2.1.1
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 6.3.2.2.1.2
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 6.3.2.2.1.2.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 6.3.2.2.1.2.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 6.3.2.3
Semplifica il lato destro.
Passaggio 6.3.2.3.1
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 6.3.3
Risolvi per .
Passaggio 6.3.3.1
Poni uguale a .
Passaggio 6.3.3.2
Risolvi per .
Passaggio 6.3.3.2.1
Sottrai da entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 6.3.3.2.2
Dividi per ciascun termine in e semplifica.
Passaggio 6.3.3.2.2.1
Dividi per ciascun termine in .
Passaggio 6.3.3.2.2.2
Semplifica il lato sinistro.
Passaggio 6.3.3.2.2.2.1
Dividendo due valori negativi si ottiene un valore positivo.
Passaggio 6.3.3.2.2.2.2
Dividi per .
Passaggio 6.3.3.2.2.3
Semplifica il lato destro.
Passaggio 6.3.3.2.2.3.1
Dividi per .
Passaggio 6.3.3.2.3
Trova la radice quadrata specificata di entrambi i lati dell'equazione per eliminare l'esponente sul lato sinistro.
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
Moltiplica per .
Passaggio 9.2
Semplifica il denominatore.
Passaggio 9.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 9.2.1.1
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 9.2.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 9.2.2
Somma e .
Passaggio 9.2.3
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 9.3
Semplifica l'espressione.
Passaggio 9.3.1
Dividi per .
Passaggio 9.3.2
Moltiplica per .
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
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 11.2.1.1
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 11.2.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 11.2.1.3
Sottrai da .
Passaggio 11.2.1.4
Qualsiasi radice di è .
Passaggio 11.2.2
Somma e .
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 ciascun termine.
Passaggio 13.1.1
Rimuovi le parentesi.
Passaggio 13.1.2
Riscrivi come .
Passaggio 13.1.2.1
Usa per riscrivere come .
Passaggio 13.1.2.2
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 13.1.2.3
e .
Passaggio 13.1.2.4
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 13.1.2.4.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 13.1.2.4.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 13.1.2.5
Calcola l'esponente.
Passaggio 13.1.3
Moltiplica per .
Passaggio 13.2
Riduci l'espressione eliminando i fattori comuni.
Passaggio 13.2.1
Somma e .
Passaggio 13.2.2
Semplifica l'espressione.
Passaggio 13.2.2.1
Riscrivi come .
Passaggio 13.2.2.2
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 13.2.3
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 13.2.3.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 13.2.3.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 13.2.4
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 13.2.5
L'espressione contiene una divisione per . L'espressione è indefinita.
Indefinito
Passaggio 13.3
L'espressione contiene una divisione per . L'espressione è indefinita.
Indefinito
Indefinito
Passaggio 14
Passaggio 14.1
Dividi in intervalli separati intorno ai valori che rendono la derivata prima o indefinita.
Passaggio 14.2
Sostituisci qualsiasi numero, come ad esempio , dell'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Passaggio 14.2.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 14.2.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 14.2.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 14.2.2.1.1
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 14.2.2.1.2
Semplifica il denominatore.
Passaggio 14.2.2.1.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 14.2.2.1.2.1.1
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 14.2.2.1.2.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 14.2.2.1.2.2
Somma e .
Passaggio 14.2.2.1.3
Dividi per .
Passaggio 14.2.2.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 14.2.2.2
Somma e .
Passaggio 14.2.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 14.3
Sostituisci qualsiasi numero, come ad esempio , dell'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Passaggio 14.3.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 14.3.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 14.3.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 14.3.2.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 14.3.2.1.2
Semplifica il denominatore.
Passaggio 14.3.2.1.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 14.3.2.1.2.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 14.3.2.1.2.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 14.3.2.1.2.2
Sottrai da .
Passaggio 14.3.2.1.2.3
Eleva alla potenza di .
Passaggio 14.3.2.1.3
Dividi per .
Passaggio 14.3.2.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 14.3.2.2
Somma e .
Passaggio 14.3.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 14.4
Sostituisci qualsiasi numero, come ad esempio , dell'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Passaggio 14.4.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 14.4.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 14.4.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 14.4.2.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 14.4.2.1.2
Semplifica il denominatore.
Passaggio 14.4.2.1.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 14.4.2.1.2.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 14.4.2.1.2.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 14.4.2.1.2.2
Sottrai da .
Passaggio 14.4.2.2
La risposta finale è .
Passaggio 14.5
Dato che la derivata prima ha cambiato segno da positivo a negativo intorno a , allora è un massimo locale.
è un massimo locale
Passaggio 14.6
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 14.7
Questi sono gli estremi locali per .
è un massimo locale
è un massimo locale
Passaggio 15