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Calcolo Esempi
Passaggio 1
Passaggio 1.1
Usa per riscrivere come .
Passaggio 1.2
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 1.2.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 1.2.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 1.2.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 1.3
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 1.4
e .
Passaggio 1.5
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 1.6
Semplifica il numeratore.
Passaggio 1.6.1
Moltiplica per .
Passaggio 1.6.2
Sottrai da .
Passaggio 1.7
Riduci le frazioni.
Passaggio 1.7.1
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 1.7.2
e .
Passaggio 1.7.3
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 1.8
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.9
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 1.10
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.11
Semplifica i termini.
Passaggio 1.11.1
Somma e .
Passaggio 1.11.2
e .
Passaggio 1.11.3
e .
Passaggio 1.11.4
Elimina il fattore comune.
Passaggio 1.11.5
Riscrivi l'espressione.
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
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 2.2.2.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 2.2.2.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 2.3
Semplifica.
Passaggio 2.4
Differenzia usando la regola della potenza.
Passaggio 2.4.1
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.4.2
Moltiplica per .
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
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 2.7
e .
Passaggio 2.8
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.9
Semplifica il numeratore.
Passaggio 2.9.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.9.2
Sottrai da .
Passaggio 2.10
Riduci le frazioni.
Passaggio 2.10.1
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 2.10.2
e .
Passaggio 2.10.3
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 2.10.4
e .
Passaggio 2.11
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.12
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.13
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.14
Riduci le frazioni.
Passaggio 2.14.1
Somma e .
Passaggio 2.14.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.14.3
e .
Passaggio 2.14.4
e .
Passaggio 2.15
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.16
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.17
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.18
Somma e .
Passaggio 2.19
Scomponi da .
Passaggio 2.20
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 2.20.1
Scomponi da .
Passaggio 2.20.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 2.20.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 2.21
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 2.22
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 2.23
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.24
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 2.24.1
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.24.2
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.24.3
Somma e .
Passaggio 2.24.4
Dividi per .
Passaggio 2.25
Semplifica .
Passaggio 2.26
Sottrai da .
Passaggio 2.27
Somma e .
Passaggio 2.28
Riscrivi come un prodotto.
Passaggio 2.29
Moltiplica per .
Passaggio 2.30
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 2.30.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.30.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.30.1.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.30.2
Scrivi come una frazione con un comune denominatore.
Passaggio 2.30.3
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.30.4
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
Usa per riscrivere come .
Passaggio 4.1.2
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 4.1.2.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 4.1.2.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 4.1.2.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 4.1.3
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 4.1.4
e .
Passaggio 4.1.5
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 4.1.6
Semplifica il numeratore.
Passaggio 4.1.6.1
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.6.2
Sottrai da .
Passaggio 4.1.7
Riduci le frazioni.
Passaggio 4.1.7.1
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 4.1.7.2
e .
Passaggio 4.1.7.3
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 4.1.8
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.9
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 4.1.10
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.11
Semplifica i termini.
Passaggio 4.1.11.1
Somma e .
Passaggio 4.1.11.2
e .
Passaggio 4.1.11.3
e .
Passaggio 4.1.11.4
Elimina il fattore comune.
Passaggio 4.1.11.5
Riscrivi l'espressione.
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 6
Passaggio 6.1
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 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
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 9.1.2
Somma e .
Passaggio 9.1.3
Riscrivi come .
Passaggio 9.1.4
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 9.1.5
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 9.1.5.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 9.1.5.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 9.1.6
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
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 11.2.2
Somma e .
Passaggio 11.2.3
Riscrivi come .
Passaggio 11.2.4
Estrai i termini dal radicale, presupponendo numeri reali positivi.
Passaggio 11.2.5
La risposta finale è .
Passaggio 12
Questi sono gli estremi locali per .
è un minimo locale
Passaggio 13