Calcolo Esempi

Trovare il Valore Massimo/Minimo f(x)=x^2e^(-x^2)
Passaggio 1
Trova la derivata prima della funzione.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.1
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 1.2
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.2.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 1.2.2
Differenzia usando la regola esponenziale secondo cui è dove =.
Passaggio 1.2.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 1.3
Differenzia.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.3.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.3.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 1.3.3
Moltiplica per .
Passaggio 1.4
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.4.1
Sposta .
Passaggio 1.4.2
Moltiplica per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.4.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 1.4.2.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 1.4.3
Somma e .
Passaggio 1.5
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 1.6
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 1.7
Semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 1.7.1
Riordina i termini.
Passaggio 1.7.2
Riordina i fattori in .
Passaggio 2
Trova la derivata seconda della funzione.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2
Calcola .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.2.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2.2
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 2.2.3
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.2.3.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 2.2.3.2
Differenzia usando la regola esponenziale secondo cui è dove =.
Passaggio 2.2.3.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 2.2.4
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2.5
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.2.6
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.2.7
Moltiplica per .
Passaggio 2.2.8
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.2.8.1
Sposta .
Passaggio 2.2.8.2
Moltiplica per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.2.8.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.2.8.2.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.2.8.3
Somma e .
Passaggio 2.2.9
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 2.3
Calcola .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.3.2
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 2.3.3
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.3.3.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 2.3.3.2
Differenzia usando la regola esponenziale secondo cui è dove =.
Passaggio 2.3.3.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 2.3.4
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.3.5
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.3.6
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.3.7
Moltiplica per .
Passaggio 2.3.8
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.3.9
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.3.10
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.3.11
Somma e .
Passaggio 2.3.12
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 2.3.13
Moltiplica per .
Passaggio 2.4
Semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.4.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.4.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.4.3
Raccogli i termini.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.4.3.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.4.3.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.4.3.3
Moltiplica per .
Passaggio 2.4.3.4
Sottrai da .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 2.4.3.4.1
Sposta .
Passaggio 2.4.3.4.2
Sottrai da .
Passaggio 2.4.4
Riordina i termini.
Passaggio 2.4.5
Riordina i fattori in .
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
Trova la derivata prima.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 4.1
Trova la derivata prima.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 4.1.1
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 4.1.2
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 4.1.2.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 4.1.2.2
Differenzia usando la regola esponenziale secondo cui è dove =.
Passaggio 4.1.2.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 4.1.3
Differenzia.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 4.1.3.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.3.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 4.1.3.3
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.4
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 4.1.4.1
Sposta .
Passaggio 4.1.4.2
Moltiplica per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 4.1.4.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 4.1.4.2.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 4.1.4.3
Somma e .
Passaggio 4.1.5
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 4.1.6
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 4.1.7
Semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 4.1.7.1
Riordina i termini.
Passaggio 4.1.7.2
Riordina i fattori in .
Passaggio 4.2
La derivata prima di rispetto a è .
Passaggio 5
Poni la derivata prima uguale a quindi risolvi l'equazione .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 5.1
Poni la derivata prima uguale a .
Passaggio 5.2
Scomponi il primo membro dell'equazione.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 5.2.1
Scomponi da .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 5.2.1.1
Scomponi da .
Passaggio 5.2.1.2
Scomponi da .
Passaggio 5.2.1.3
Scomponi da .
Passaggio 5.2.2
Riscrivi come .
Passaggio 5.2.3
Riordina e .
Passaggio 5.2.4
Scomponi.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 5.2.4.1
Poiché entrambi i termini sono dei quadrati perfetti, fattorizza usando la formula della differenza di quadrati, dove e .
Passaggio 5.2.4.2
Rimuovi le parentesi non necessarie.
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 .
Passaggio 5.5
Imposta uguale a e risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 5.5.1
Imposta uguale a .
Passaggio 5.5.2
Risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 5.5.2.1
Trova il logaritmo naturale dell'equazione assegnata per rimuovere la variabile dall'esponente.
Passaggio 5.5.2.2
Non è possibile risolvere l'equazione perché è indefinita.
Indefinito
Passaggio 5.5.2.3
Non c'è soluzione per
Nessuna soluzione
Nessuna soluzione
Nessuna soluzione
Passaggio 5.6
Imposta uguale a e risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 5.6.1
Imposta uguale a .
Passaggio 5.6.2
Sottrai da entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 5.7
Imposta uguale a e risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 5.7.1
Imposta uguale a .
Passaggio 5.7.2
Risolvi per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 5.7.2.1
Sottrai da entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 5.7.2.2
Dividi per ciascun termine in e semplifica.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 5.7.2.2.1
Dividi per ciascun termine in .
Passaggio 5.7.2.2.2
Semplifica il lato sinistro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 5.7.2.2.2.1
Dividendo due valori negativi si ottiene un valore positivo.
Passaggio 5.7.2.2.2.2
Dividi per .
Passaggio 5.7.2.2.3
Semplifica il lato destro.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 5.7.2.2.3.1
Dividi per .
Passaggio 5.8
La soluzione finale è data da tutti i valori che rendono vera.
Passaggio 6
Trova i valori per cui la derivata è indefinita.
Tocca per altri passaggi...
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
Calcola la derivata seconda.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.1.1
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 9.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 9.1.3
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 9.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 9.1.5
Qualsiasi valore elevato a è .
Passaggio 9.1.6
Moltiplica per .
Passaggio 9.1.7
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 9.1.8
Moltiplica per .
Passaggio 9.1.9
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 9.1.10
Moltiplica per .
Passaggio 9.1.11
Qualsiasi valore elevato a è .
Passaggio 9.1.12
Moltiplica per .
Passaggio 9.1.13
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 9.1.14
Moltiplica per .
Passaggio 9.1.15
Qualsiasi valore elevato a è .
Passaggio 9.1.16
Moltiplica per .
Passaggio 9.2
Semplifica aggiungendo i numeri.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 9.2.1
Somma e .
Passaggio 9.2.2
Somma e .
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
Trova il valore di y quando .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 11.2
Semplifica il risultato.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 11.2.1
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 11.2.2
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 11.2.3
Moltiplica per .
Passaggio 11.2.4
Qualsiasi valore elevato a è .
Passaggio 11.2.5
Moltiplica per .
Passaggio 11.2.6
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
Calcola la derivata seconda.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 13.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 13.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 13.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 13.1.3
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 13.1.3.1
Moltiplica per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 13.1.3.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 13.1.3.1.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 13.1.3.2
Somma e .
Passaggio 13.1.4
Eleva alla potenza di .
Passaggio 13.1.5
Riscrivi l'espressione usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 13.1.6
e .
Passaggio 13.1.7
Eleva alla potenza di .
Passaggio 13.1.8
Moltiplica per .
Passaggio 13.1.9
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 13.1.9.1
Moltiplica per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 13.1.9.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 13.1.9.1.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 13.1.9.2
Somma e .
Passaggio 13.1.10
Eleva alla potenza di .
Passaggio 13.1.11
Riscrivi l'espressione usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 13.1.12
e .
Passaggio 13.1.13
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 13.1.14
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 13.1.14.1
Moltiplica per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 13.1.14.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 13.1.14.1.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 13.1.14.2
Somma e .
Passaggio 13.1.15
Eleva alla potenza di .
Passaggio 13.1.16
Riscrivi l'espressione usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 13.1.17
e .
Passaggio 13.2
Riduci le frazioni.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 13.2.1
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 13.2.2
Semplifica l'espressione.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 13.2.2.1
Sottrai da .
Passaggio 13.2.2.2
Somma e .
Passaggio 13.2.2.3
Sposta il negativo davanti alla frazione.
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
Trova il valore di y quando .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 15.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 15.2
Semplifica il risultato.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 15.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 15.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 15.2.3
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 15.2.3.1
Moltiplica per .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 15.2.3.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 15.2.3.1.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 15.2.3.2
Somma e .
Passaggio 15.2.4
Eleva alla potenza di .
Passaggio 15.2.5
Riscrivi l'espressione usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 15.2.6
La risposta finale è .
Passaggio 16
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 17
Calcola la derivata seconda.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 17.1
Semplifica ciascun termine.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 17.1.1
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 17.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 17.1.3
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 17.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 17.1.5
Riscrivi l'espressione usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 17.1.6
e .
Passaggio 17.1.7
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 17.1.8
Moltiplica per .
Passaggio 17.1.9
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 17.1.10
Moltiplica per .
Passaggio 17.1.11
Riscrivi l'espressione usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 17.1.12
e .
Passaggio 17.1.13
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 17.1.14
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 17.1.15
Moltiplica per .
Passaggio 17.1.16
Riscrivi l'espressione usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 17.1.17
e .
Passaggio 17.2
Riduci le frazioni.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 17.2.1
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 17.2.2
Semplifica l'espressione.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 17.2.2.1
Sottrai da .
Passaggio 17.2.2.2
Somma e .
Passaggio 17.2.2.3
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 18
è un massimo locale perché il valore della derivata seconda è negativo. Ciò si definisce test della derivata seconda.
è un massimo locale
Passaggio 19
Trova il valore di y quando .
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 19.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 19.2
Semplifica il risultato.
Tocca per altri passaggi...
Passaggio 19.2.1
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 19.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 19.2.3
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 19.2.4
Moltiplica per .
Passaggio 19.2.5
Riscrivi l'espressione usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 19.2.6
La risposta finale è .
Passaggio 20
Questi sono gli estremi locali per .
è un minimo locale
è un massimo locale
è un massimo locale
Passaggio 21