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Calcolo Esempi
Passaggio 1
Passaggio 1.1
Usa per riscrivere come .
Passaggio 1.2
Differenzia usando la regola della catena, che indica che è dove e .
Passaggio 1.2.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 1.2.2
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 1.2.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 1.3
Differenzia.
Passaggio 1.3.1
Secondo la regola della somma, 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
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.3.4
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 1.4
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 1.5
e .
Passaggio 1.6
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 1.7
Semplifica il numeratore.
Passaggio 1.7.1
Moltiplica per .
Passaggio 1.7.2
Sottrai da .
Passaggio 1.8
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 1.9
e .
Passaggio 1.10
e .
Passaggio 1.11
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 1.12
Scomponi da .
Passaggio 1.13
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 1.13.1
Scomponi da .
Passaggio 1.13.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 1.13.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 1.14
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 1.15
Semplifica.
Passaggio 1.15.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 1.15.2
Moltiplica per .
Passaggio 1.15.3
Riordina i fattori di .
Passaggio 1.15.4
Espandi usando il metodo FOIL.
Passaggio 1.15.4.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 1.15.4.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 1.15.4.3
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 1.15.5
Semplifica e combina i termini simili.
Passaggio 1.15.5.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 1.15.5.1.1
Moltiplica per .
Passaggio 1.15.5.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 1.15.5.1.3
Moltiplica .
Passaggio 1.15.5.1.3.1
Moltiplica per .
Passaggio 1.15.5.1.3.2
e .
Passaggio 1.15.5.1.3.3
e .
Passaggio 1.15.5.1.4
Sposta al numeratore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 1.15.5.1.5
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 1.15.5.1.5.1
Sposta .
Passaggio 1.15.5.1.5.2
Moltiplica per .
Passaggio 1.15.5.1.5.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 1.15.5.1.5.2.2
Utilizza la regola per la potenza di una potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 1.15.5.1.5.3
Scrivi come una frazione con un comune denominatore.
Passaggio 1.15.5.1.5.4
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 1.15.5.1.5.5
Somma e .
Passaggio 1.15.5.1.6
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 1.15.5.1.6.1
Sposta il negativo all'inizio di nel numeratore.
Passaggio 1.15.5.1.6.2
Scomponi da .
Passaggio 1.15.5.1.6.3
Elimina il fattore comune.
Passaggio 1.15.5.1.6.4
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 1.15.5.1.7
Moltiplica per .
Passaggio 1.15.5.2
Sottrai da .
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
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 2.2.3
Moltiplica per .
Passaggio 2.3
Calcola .
Passaggio 2.3.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.3.2
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 2.3.3
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 2.3.4
e .
Passaggio 2.3.5
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.3.6
Semplifica il numeratore.
Passaggio 2.3.6.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.3.6.2
Sottrai da .
Passaggio 2.3.7
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 2.3.8
e .
Passaggio 2.3.9
e .
Passaggio 2.3.10
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 2.3.11
Scomponi da .
Passaggio 2.3.12
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 2.3.12.1
Scomponi da .
Passaggio 2.3.12.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 2.3.12.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 2.3.13
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 2.4
Differenzia usando la regola della costante.
Passaggio 2.4.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.4.2
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, che indica che 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 di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 4.1.2.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 4.1.3
Differenzia.
Passaggio 4.1.3.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.3.2
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 4.1.3.3
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.3.4
Differenzia usando la regola di potenza, che indica che è dove .
Passaggio 4.1.4
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 4.1.5
e .
Passaggio 4.1.6
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 4.1.7
Semplifica il numeratore.
Passaggio 4.1.7.1
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.7.2
Sottrai da .
Passaggio 4.1.8
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 4.1.9
e .
Passaggio 4.1.10
e .
Passaggio 4.1.11
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 4.1.12
Scomponi da .
Passaggio 4.1.13
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 4.1.13.1
Scomponi da .
Passaggio 4.1.13.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 4.1.13.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 4.1.14
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 4.1.15
Semplifica.
Passaggio 4.1.15.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 4.1.15.2
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.15.3
Riordina i fattori di .
Passaggio 4.1.15.4
Espandi usando il metodo FOIL.
Passaggio 4.1.15.4.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 4.1.15.4.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 4.1.15.4.3
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 4.1.15.5
Semplifica e combina i termini simili.
Passaggio 4.1.15.5.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 4.1.15.5.1.1
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.15.5.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.15.5.1.3
Moltiplica .
Passaggio 4.1.15.5.1.3.1
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.15.5.1.3.2
e .
Passaggio 4.1.15.5.1.3.3
e .
Passaggio 4.1.15.5.1.4
Sposta al numeratore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 4.1.15.5.1.5
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 4.1.15.5.1.5.1
Sposta .
Passaggio 4.1.15.5.1.5.2
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.15.5.1.5.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 4.1.15.5.1.5.2.2
Utilizza la regola per la potenza di una potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 4.1.15.5.1.5.3
Scrivi come una frazione con un comune denominatore.
Passaggio 4.1.15.5.1.5.4
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 4.1.15.5.1.5.5
Somma e .
Passaggio 4.1.15.5.1.6
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 4.1.15.5.1.6.1
Sposta il negativo all'inizio di nel numeratore.
Passaggio 4.1.15.5.1.6.2
Scomponi da .
Passaggio 4.1.15.5.1.6.3
Elimina il fattore comune.
Passaggio 4.1.15.5.1.6.4
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 4.1.15.5.1.7
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.15.5.2
Sottrai da .
Passaggio 4.2
La derivata prima di rispetto a è .
Passaggio 5
Passaggio 5.1
Poni la derivata prima uguale a .
Passaggio 5.2
Scomponi il primo membro dell'equazione.
Passaggio 5.2.1
Riscrivi come .
Passaggio 5.2.2
Sia . Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 5.2.3
Scomponi da .
Passaggio 5.2.3.1
Scomponi da .
Passaggio 5.2.3.2
Scomponi da .
Passaggio 5.2.3.3
Scomponi da .
Passaggio 5.2.3.4
Scomponi da .
Passaggio 5.2.3.5
Scomponi da .
Passaggio 5.2.4
Scomponi.
Passaggio 5.2.4.1
Scomponi usando il metodo AC.
Passaggio 5.2.4.1.1
Considera la forma . Trova una coppia di interi il cui prodotto è e la cui formula è . In questo caso, il cui prodotto è e la cui somma è .
Passaggio 5.2.4.1.2
Scrivi la forma fattorizzata utilizzando questi interi.
Passaggio 5.2.4.2
Rimuovi le parentesi non necessarie.
Passaggio 5.2.5
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 5.3
Se qualsiasi singolo fattore nel lato sinistro dell'equazione è uguale a , l'intera espressione sarà uguale a .
Passaggio 5.4
Imposta uguale a e risolvi per .
Passaggio 5.4.1
Imposta uguale a .
Passaggio 5.4.2
Risolvi per .
Passaggio 5.4.2.1
Somma a entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 5.4.2.2
Eleva ogni lato dell'equazione alla potenza di per eliminare l'esponente frazionario sul lato sinistro.
Passaggio 5.4.2.3
Semplifica l'esponente.
Passaggio 5.4.2.3.1
Semplifica il lato sinistro.
Passaggio 5.4.2.3.1.1
Semplifica .
Passaggio 5.4.2.3.1.1.1
Moltiplica gli esponenti in .
Passaggio 5.4.2.3.1.1.1.1
Applica la regola di potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 5.4.2.3.1.1.1.2
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 5.4.2.3.1.1.1.2.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 5.4.2.3.1.1.1.2.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 5.4.2.3.1.1.2
Semplifica.
Passaggio 5.4.2.3.2
Semplifica il lato destro.
Passaggio 5.4.2.3.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 5.5
Imposta uguale a e risolvi per .
Passaggio 5.5.1
Imposta uguale a .
Passaggio 5.5.2
Risolvi per .
Passaggio 5.5.2.1
Somma a entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 5.5.2.2
Eleva ogni lato dell'equazione alla potenza di per eliminare l'esponente frazionario sul lato sinistro.
Passaggio 5.5.2.3
Semplifica l'esponente.
Passaggio 5.5.2.3.1
Semplifica il lato sinistro.
Passaggio 5.5.2.3.1.1
Semplifica .
Passaggio 5.5.2.3.1.1.1
Moltiplica gli esponenti in .
Passaggio 5.5.2.3.1.1.1.1
Applica la regola di potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 5.5.2.3.1.1.1.2
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 5.5.2.3.1.1.1.2.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 5.5.2.3.1.1.1.2.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 5.5.2.3.1.1.2
Semplifica.
Passaggio 5.5.2.3.2
Semplifica il lato destro.
Passaggio 5.5.2.3.2.1
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 5.6
La soluzione finale è data da tutti i valori che rendono vera.
Passaggio 6
Passaggio 6.1
Converti le espressioni con gli esponenti frazionari in radicali.
Passaggio 6.1.1
Applica la regola per riscrivere l'elevazione a potenza come un radicale.
Passaggio 6.1.2
Qualsiasi cosa elevata a è la base stessa.
Passaggio 6.2
Imposta il radicando in in modo che minore di per individuare dove l'espressione è indefinita.
Passaggio 6.3
L'equazione è indefinita dove il denominatore è uguale a , l'argomento di una radice quadrata è minore di o l'argomento di un logaritmo è minore di o uguale a .
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
Riscrivi come .
Passaggio 9.1.2
Applica la regola di potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 9.1.3
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 9.1.3.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 9.1.3.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 9.1.4
Calcola l'esponente.
Passaggio 9.2
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 9.3
e .
Passaggio 9.4
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 9.5
Semplifica il numeratore.
Passaggio 9.5.1
Moltiplica per .
Passaggio 9.5.2
Sottrai da .
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
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 11.2.1.1
Riscrivi come .
Passaggio 11.2.1.2
Estrai i termini dal radicale, presupponendo numeri reali positivi.
Passaggio 11.2.1.3
Moltiplica per .
Passaggio 11.2.2
Semplifica l'espressione.
Passaggio 11.2.2.1
Sottrai da .
Passaggio 11.2.2.2
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
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
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 13.1.2
Dividi per .
Passaggio 13.1.3
Moltiplica per .
Passaggio 13.2
Sottrai da .
Passaggio 14
è un massimo locale perché il valore della derivata seconda è negativo. Ciò si definisce test della derivata seconda.
è un massimo locale
Passaggio 15
Passaggio 15.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 15.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 15.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 15.2.1.1
Qualsiasi radice di è .
Passaggio 15.2.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 15.2.2
Semplifica l'espressione.
Passaggio 15.2.2.1
Sottrai da .
Passaggio 15.2.2.2
Eleva alla potenza di .
Passaggio 15.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 16
Questi sono gli estremi locali per .
è un minimo locale
è un massimo locale
Passaggio 17