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Calcolo Esempi
Passaggio 1
Passaggio 1.1
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 1.1.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 1.1.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 1.1.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 1.2
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 1.3
e .
Passaggio 1.4
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 1.5
Semplifica il numeratore.
Passaggio 1.5.1
Moltiplica per .
Passaggio 1.5.2
Sottrai da .
Passaggio 1.6
Riduci le frazioni.
Passaggio 1.6.1
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 1.6.2
e .
Passaggio 1.6.3
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 1.7
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.8
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 1.9
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.10
Riduci le frazioni.
Passaggio 1.10.1
Somma e .
Passaggio 1.10.2
e .
Passaggio 1.10.3
Moltiplica per .
Passaggio 1.10.4
e .
Passaggio 2
Passaggio 2.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2
Differenzia usando la regola del quoziente secondo cui è dove e .
Passaggio 2.3
Differenzia usando la regola della potenza.
Passaggio 2.3.1
Moltiplica gli esponenti in .
Passaggio 2.3.1.1
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 2.3.1.2
e .
Passaggio 2.3.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.3.3
Moltiplica per .
Passaggio 2.4
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 2.4.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 2.4.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.4.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 2.5
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 2.6
e .
Passaggio 2.7
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.8
Semplifica il numeratore.
Passaggio 2.8.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.8.2
Sottrai da .
Passaggio 2.9
Riduci le frazioni.
Passaggio 2.9.1
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 2.9.2
e .
Passaggio 2.9.3
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 2.9.4
e .
Passaggio 2.10
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.11
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.12
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.13
Riduci le frazioni.
Passaggio 2.13.1
Somma e .
Passaggio 2.13.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.13.3
e .
Passaggio 2.13.4
e .
Passaggio 2.14
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.15
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.16
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.17
Somma e .
Passaggio 2.18
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 2.19
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 2.20
e .
Passaggio 2.21
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.22
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 2.22.1
Sposta .
Passaggio 2.22.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.22.3
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.22.4
Somma e .
Passaggio 2.22.5
Dividi per .
Passaggio 2.23
Semplifica .
Passaggio 2.24
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 2.25
Riscrivi come un prodotto.
Passaggio 2.26
Moltiplica per .
Passaggio 2.27
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 2.27.1
Sposta .
Passaggio 2.27.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.27.3
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.27.4
Somma e .
Passaggio 2.28
Moltiplica per .
Passaggio 2.29
Moltiplica per .
Passaggio 2.30
Semplifica.
Passaggio 2.30.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.30.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.30.3
Semplifica il numeratore.
Passaggio 2.30.3.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 2.30.3.1.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.30.3.1.2
Moltiplica .
Passaggio 2.30.3.1.2.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.30.3.1.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.30.3.1.3
Moltiplica per .
Passaggio 2.30.3.2
Sottrai da .
Passaggio 2.30.4
Scomponi da .
Passaggio 2.30.4.1
Scomponi da .
Passaggio 2.30.4.2
Scomponi da .
Passaggio 2.30.4.3
Scomponi da .
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 della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 4.1.1.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 4.1.1.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 4.1.1.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 4.1.2
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 4.1.3
e .
Passaggio 4.1.4
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 4.1.5
Semplifica il numeratore.
Passaggio 4.1.5.1
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.5.2
Sottrai da .
Passaggio 4.1.6
Riduci le frazioni.
Passaggio 4.1.6.1
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 4.1.6.2
e .
Passaggio 4.1.6.3
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 4.1.7
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.8
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 4.1.9
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.10
Riduci le frazioni.
Passaggio 4.1.10.1
Somma e .
Passaggio 4.1.10.2
e .
Passaggio 4.1.10.3
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.10.4
e .
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
Dividi per ciascun termine in e semplifica.
Passaggio 5.3.1
Dividi per ciascun termine in .
Passaggio 5.3.2
Semplifica il lato sinistro.
Passaggio 5.3.2.1
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 5.3.2.1.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 5.3.2.1.2
Dividi per .
Passaggio 5.3.3
Semplifica il lato destro.
Passaggio 5.3.3.1
Dividi per .
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 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
Semplifica .
Passaggio 6.3.2.2.1.1
Applica la regola del prodotto a .
Passaggio 6.3.2.2.1.2
Eleva alla potenza di .
Passaggio 6.3.2.2.1.3
Moltiplica gli esponenti in .
Passaggio 6.3.2.2.1.3.1
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 6.3.2.2.1.3.2
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 6.3.2.2.1.3.2.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 6.3.2.2.1.3.2.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 6.3.2.2.1.4
Semplifica.
Passaggio 6.3.2.2.1.5
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 6.3.2.2.1.6
Moltiplica per .
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
Somma a entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 6.3.3.2
Dividi per ciascun termine in e semplifica.
Passaggio 6.3.3.2.1
Dividi per ciascun termine in .
Passaggio 6.3.3.2.2
Semplifica il lato sinistro.
Passaggio 6.3.3.2.2.1
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 6.3.3.2.2.1.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 6.3.3.2.2.1.2
Dividi per .
Passaggio 6.3.3.2.3
Semplifica il lato destro.
Passaggio 6.3.3.2.3.1
Dividi per .
Passaggio 6.3.3.3
Trova la radice quadrata specificata di entrambi i lati dell'equazione per eliminare l'esponente sul lato sinistro.
Passaggio 6.3.3.4
Semplifica .
Passaggio 6.3.3.4.1
Riscrivi come .
Passaggio 6.3.3.4.2
Estrai i termini dal radicale, presupponendo numeri reali positivi.
Passaggio 6.3.3.5
La soluzione completa è il risultato delle porzioni positiva e negativa della soluzione.
Passaggio 6.3.3.5.1
Per prima cosa, usa il valore positivo di per trovare la prima soluzione.
Passaggio 6.3.3.5.2
Ora, usa il valore negativo del per trovare la seconda soluzione.
Passaggio 6.3.3.5.3
La soluzione completa è il risultato delle porzioni positiva e negativa della soluzione.
Passaggio 6.4
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 numeratore.
Passaggio 9.1.1
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 9.1.2
Sottrai da .
Passaggio 9.2
Semplifica il denominatore.
Passaggio 9.2.1
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 9.2.2
Sottrai da .
Passaggio 9.3
Semplifica tramite esclusione.
Passaggio 9.3.1
Moltiplica per .
Passaggio 9.3.2
Scomponi da .
Passaggio 9.4
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 9.4.1
Scomponi da .
Passaggio 9.4.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 9.4.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 9.5
Sposta il negativo davanti alla frazione.
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
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 l'espressione.
Passaggio 13.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 13.1.2
Sottrai da .
Passaggio 13.1.3
Riscrivi come .
Passaggio 13.1.4
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 13.2
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 13.2.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 13.2.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 13.3
Semplifica l'espressione.
Passaggio 13.3.1
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 13.3.2
Moltiplica per .
Passaggio 13.3.3
L'espressione contiene una divisione per . L'espressione è indefinita.
Indefinito
Passaggio 13.4
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
Moltiplica per .
Passaggio 14.2.2.2
Semplifica il denominatore.
Passaggio 14.2.2.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 14.2.2.2.2
Sottrai da .
Passaggio 14.2.2.3
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 14.2.2.4
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
Moltiplica per .
Passaggio 14.3.2.2
Semplifica il denominatore.
Passaggio 14.3.2.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 14.3.2.2.2
Sottrai da .
Passaggio 14.3.2.3
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 14.3.2.4
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
Moltiplica per .
Passaggio 14.4.2.2
Semplifica il denominatore.
Passaggio 14.4.2.2.1
Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.
Passaggio 14.4.2.2.2
Sottrai da .
Passaggio 14.4.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 14.5
Sostituisci qualsiasi numero, come ad esempio , dell'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Passaggio 14.5.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 14.5.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 14.5.2.1
Moltiplica per .
Passaggio 14.5.2.2
Semplifica il denominatore.
Passaggio 14.5.2.2.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 14.5.2.2.2
Sottrai da .
Passaggio 14.5.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 14.6
Dato che la derivata prima ha cambiato segno da negativo a positivo intorno a , allora è un minimo locale.
è un minimo locale
Passaggio 14.7
Dato che la derivata prima ha cambiato segno da positivo a negativo intorno a , allora è un massimo locale.
è un massimo locale
Passaggio 14.8
Dato che la derivata prima ha cambiato segno da negativo a positivo intorno a , allora è un minimo locale.
è un minimo locale
Passaggio 14.9
Questi sono gli estremi locali per .
è un minimo locale
è un massimo locale
è un minimo locale
è un minimo locale
è un massimo locale
è un minimo locale
Passaggio 15