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Calcolo Esempi
Passaggio 1
Passaggio 1.1
Differenzia usando la regola del quoziente secondo cui è dove e .
Passaggio 1.2
Differenzia.
Passaggio 1.2.1
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 1.2.2
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 1.2.3
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2.4
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 1.2.5
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.2.6
Semplifica l'espressione.
Passaggio 1.2.6.1
Somma e .
Passaggio 1.2.6.2
Moltiplica per .
Passaggio 1.3
Semplifica.
Passaggio 1.3.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 1.3.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 1.3.3
Semplifica il numeratore.
Passaggio 1.3.3.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 1.3.3.1.1
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 1.3.3.1.1.1
Sposta .
Passaggio 1.3.3.1.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 1.3.3.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 1.3.3.2
Sottrai da .
Passaggio 1.3.4
Scomponi da .
Passaggio 1.3.4.1
Scomponi da .
Passaggio 1.3.4.2
Scomponi da .
Passaggio 1.3.4.3
Scomponi da .
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
Moltiplica per .
Passaggio 2.3
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 2.4
Differenzia.
Passaggio 2.4.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.4.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.4.3
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.4.4
Semplifica l'espressione.
Passaggio 2.4.4.1
Somma e .
Passaggio 2.4.4.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.4.5
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.4.6
Semplifica aggiungendo i termini.
Passaggio 2.4.6.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.4.6.2
Somma e .
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
Semplifica tramite esclusione.
Passaggio 2.6.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.6.2
Scomponi da .
Passaggio 2.6.2.1
Scomponi da .
Passaggio 2.6.2.2
Scomponi da .
Passaggio 2.6.2.3
Scomponi da .
Passaggio 2.7
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 2.7.1
Scomponi da .
Passaggio 2.7.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 2.7.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 2.8
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.9
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.10
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.11
Semplifica l'espressione.
Passaggio 2.11.1
Somma e .
Passaggio 2.11.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.12
Semplifica.
Passaggio 2.12.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.12.2
Semplifica il numeratore.
Passaggio 2.12.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 2.12.2.1.1
Espandi usando il metodo FOIL.
Passaggio 2.12.2.1.1.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.12.2.1.1.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.12.2.1.1.3
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.12.2.1.2
Semplifica e combina i termini simili.
Passaggio 2.12.2.1.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 2.12.2.1.2.1.1
Riscrivi usando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
Passaggio 2.12.2.1.2.1.2
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 2.12.2.1.2.1.2.1
Sposta .
Passaggio 2.12.2.1.2.1.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.12.2.1.2.1.3
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 2.12.2.1.2.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 2.12.2.1.2.1.5
Moltiplica per .
Passaggio 2.12.2.1.2.2
Sottrai da .
Passaggio 2.12.2.1.3
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 2.12.2.1.3.1
Sposta .
Passaggio 2.12.2.1.3.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.12.2.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 2.12.2.2
Combina i termini opposti in .
Passaggio 2.12.2.2.1
Sottrai da .
Passaggio 2.12.2.2.2
Somma e .
Passaggio 2.12.2.2.3
Somma e .
Passaggio 2.12.2.2.4
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
Differenzia usando la regola del quoziente secondo cui è dove e .
Passaggio 4.1.2
Differenzia.
Passaggio 4.1.2.1
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 4.1.2.2
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 4.1.2.3
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.2.4
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 4.1.2.5
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.2.6
Semplifica l'espressione.
Passaggio 4.1.2.6.1
Somma e .
Passaggio 4.1.2.6.2
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.3
Semplifica.
Passaggio 4.1.3.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 4.1.3.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 4.1.3.3
Semplifica il numeratore.
Passaggio 4.1.3.3.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 4.1.3.3.1.1
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 4.1.3.3.1.1.1
Sposta .
Passaggio 4.1.3.3.1.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.3.3.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.3.3.2
Sottrai da .
Passaggio 4.1.3.4
Scomponi da .
Passaggio 4.1.3.4.1
Scomponi da .
Passaggio 4.1.3.4.2
Scomponi da .
Passaggio 4.1.3.4.3
Scomponi 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
Poni il numeratore uguale a zero.
Passaggio 5.3
Risolvi l'equazione per .
Passaggio 5.3.1
Se qualsiasi singolo fattore nel lato sinistro dell'equazione è uguale a , l'intera espressione sarà uguale a .
Passaggio 5.3.2
Imposta uguale a .
Passaggio 5.3.3
Imposta uguale a e risolvi per .
Passaggio 5.3.3.1
Imposta uguale a .
Passaggio 5.3.3.2
Somma a entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 5.3.4
La soluzione finale è data da tutti i valori che rendono vera.
Passaggio 6
Passaggio 6.1
Imposta il denominatore in in modo che sia uguale a per individuare dove l'espressione è indefinita.
Passaggio 6.2
Risolvi per .
Passaggio 6.2.1
Poni uguale a .
Passaggio 6.2.2
Somma a entrambi i lati dell'equazione.
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
Sottrai da .
Passaggio 9.1.2
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.2
Dividi 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
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 11.2.2
Sottrai da .
Passaggio 11.2.3
Dividi per .
Passaggio 11.2.4
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 il denominatore.
Passaggio 13.1.1
Sottrai da .
Passaggio 13.1.2
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 13.2
Dividi per .
Passaggio 14
è un minimo locale perché il valore della derivata seconda è positivo. Ciò si definisce test della derivata seconda.
è un minimo locale
Passaggio 15
Passaggio 15.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 15.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 15.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 15.2.2
Sottrai da .
Passaggio 15.2.3
Dividi per .
Passaggio 15.2.4
La risposta finale è .
Passaggio 16
Questi sono gli estremi locali per .
è un massimo locale
è un minimo locale
Passaggio 17