Calcolo Esempi

$f (x) = 2 x^{3} + 3 x^{2} - 72 x$

Passaggio 1

Trova la derivata prima.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.1

Trova la derivata prima.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.1.1

Secondo la regola della somma, la derivata di $2 x^{3} + 3 x^{2} - 72 x$ rispetto a $x$ è $\frac{d}{d x} [2 x^{3}] + \frac{d}{d x} [3 x^{2}] + \frac{d}{d x} [- 72 x]$ .

$f' (x) = \frac{d}{d x} (2 x^{3}) + \frac{d}{d x} (3 x^{2}) + \frac{d}{d x} (- 72 x)$

Passaggio 1.1.2

Calcola $\frac{d}{d x} [2 x^{3}]$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.1.2.1

Poiché $2$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $2 x^{3}$ rispetto a $x$ è $2 \frac{d}{d x} [x^{3}]$ .

$f' (x) = 2 \frac{d}{d x} (x^{3}) + \frac{d}{d x} (3 x^{2}) + \frac{d}{d x} (- 72 x)$

Passaggio 1.1.2.2

Differenzia usando la regola di potenza, che indica che $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 3$ .

$f' (x) = 2 (3 x^{2}) + \frac{d}{d x} (3 x^{2}) + \frac{d}{d x} (- 72 x)$

Passaggio 1.1.2.3

Moltiplica $3$ per $2$ .

$f' (x) = 6 x^{2} + \frac{d}{d x} (3 x^{2}) + \frac{d}{d x} (- 72 x)$

Passaggio 1.1.3

Calcola $\frac{d}{d x} [3 x^{2}]$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.1.3.1

Poiché $3$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $3 x^{2}$ rispetto a $x$ è $3 \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$f' (x) = 6 x^{2} + 3 \frac{d}{d x} (x^{2}) + \frac{d}{d x} (- 72 x)$

Passaggio 1.1.3.2

Differenzia usando la regola di potenza, che indica che $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 2$ .

$f' (x) = 6 x^{2} + 3 (2 x) + \frac{d}{d x} (- 72 x)$

Passaggio 1.1.3.3

Moltiplica $2$ per $3$ .

$f' (x) = 6 x^{2} + 6 x + \frac{d}{d x} (- 72 x)$

Passaggio 1.1.4

Calcola $\frac{d}{d x} [- 72 x]$ .

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Passaggio 1.1.4.1

Poiché $- 72$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $- 72 x$ rispetto a $x$ è $- 72 \frac{d}{d x} [x]$ .

$f' (x) = 6 x^{2} + 6 x - 72 \frac{d}{d x} x$

Passaggio 1.1.4.2

Differenzia usando la regola di potenza, che indica che $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 1$ .

$f' (x) = 6 x^{2} + 6 x - 72 \cdot 1$

Passaggio 1.1.4.3

Moltiplica $- 72$ per $1$ .

$f' (x) = 6 x^{2} + 6 x - 72$

Passaggio 1.2

La derivata prima di $f (x)$ rispetto a $x$ è $6 x^{2} + 6 x - 72$ .

$6 x^{2} + 6 x - 72$

Passaggio 2

Poni la derivata prima uguale a $0$ quindi risolvi l'equazione $6 x^{2} + 6 x - 72 = 0$ .

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Passaggio 2.1

Poni la derivata prima uguale a $0$ .

$6 x^{2} + 6 x - 72 = 0$

Passaggio 2.2

Scomponi il primo membro dell'equazione.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.2.1

Scomponi $6$ da $6 x^{2} + 6 x - 72$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.2.1.1

Scomponi $6$ da $6 x^{2}$ .

$6 (x^{2}) + 6 x - 72 = 0$

Passaggio 2.2.1.2

Scomponi $6$ da $6 x$ .

$6 (x^{2}) + 6 (x) - 72 = 0$

Passaggio 2.2.1.3

Scomponi $6$ da $- 72$ .

$6 (x^{2}) + 6 x + 6 \cdot - 12 = 0$

Passaggio 2.2.1.4

Scomponi $6$ da $6 (x^{2}) + 6 x$ .

$6 (x^{2} + x) + 6 \cdot - 12 = 0$

Passaggio 2.2.1.5

Scomponi $6$ da $6 (x^{2} + x) + 6 \cdot - 12$ .

$6 (x^{2} + x - 12) = 0$

Passaggio 2.2.2

Scomponi.

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Passaggio 2.2.2.1

Scomponi $x^{2} + x - 12$ usando il metodo AC.

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Passaggio 2.2.2.1.1

Considera la forma $x^{2} + b x + c$ . Trova una coppia di interi il cui prodotto è $c$ e la cui formula è $b$ . In questo caso, il cui prodotto è $- 12$ e la cui somma è $1$ .

$- 3, 4$

Passaggio 2.2.2.1.2

Scrivi la forma fattorizzata utilizzando questi interi.

$6 ((x - 3) (x + 4)) = 0$

Passaggio 2.2.2.2

Rimuovi le parentesi non necessarie.

$6 (x - 3) (x + 4) = 0$

Passaggio 2.3

Se qualsiasi singolo fattore nel lato sinistro dell'equazione è uguale a $0$ , l'intera espressione sarà uguale a $0$ .

$x - 3 = 0$

$x + 4 = 0$

Passaggio 2.4

Imposta $x - 3$ uguale a $0$ e risolvi per $x$ .

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Passaggio 2.4.1

Imposta $x - 3$ uguale a $0$ .

$x - 3 = 0$

Passaggio 2.4.2

Somma $3$ a entrambi i lati dell'equazione.

$x = 3$

Passaggio 2.5

Imposta $x + 4$ uguale a $0$ e risolvi per $x$ .

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Passaggio 2.5.1

Imposta $x + 4$ uguale a $0$ .

$x + 4 = 0$

Passaggio 2.5.2

Sottrai $4$ da entrambi i lati dell'equazione.

$x = - 4$

Passaggio 2.6

La soluzione finale è data da tutti i valori che rendono $6 (x - 3) (x + 4) = 0$ vera.

$x = 3, - 4$

Passaggio 3

I valori che rendono la derivata uguale a $0$ sono $3, - 4$ .

$3, - 4$

Passaggio 4

Dividi $(- \infty, \infty)$ in intervalli separati intorno ai valori $x$ che rendono la derivata $0$ o indefinita.

$(- \infty, - 4) \cup (- 4, 3) \cup (3, \infty)$

Passaggio 5

Sostituisci un valore dell'intervallo $(- \infty, - 4)$ nella derivata per determinare se la funzione è crescente o decrescente.

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Passaggio 5.1

Sostituisci la variabile $x$ con $- 5$ nell'espressione.

$f' (- 5) = 6 {(- 5)}^{2} + 6 (- 5) - 72$

Passaggio 5.2

Semplifica il risultato.

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Passaggio 5.2.1

Semplifica ciascun termine.

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Passaggio 5.2.1.1

Eleva $- 5$ alla potenza di $2$ .

$f' (- 5) = 6 \cdot 25 + 6 (- 5) - 72$

Passaggio 5.2.1.2

Moltiplica $6$ per $25$ .

$f' (- 5) = 150 + 6 (- 5) - 72$

Passaggio 5.2.1.3

Moltiplica $6$ per $- 5$ .

$f' (- 5) = 150 - 30 - 72$

Passaggio 5.2.2

Semplifica sottraendo i numeri.

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Passaggio 5.2.2.1

Sottrai $30$ da $150$ .

$f' (- 5) = 120 - 72$

Passaggio 5.2.2.2

Sottrai $72$ da $120$ .

$f' (- 5) = 48$

Passaggio 5.2.3

La risposta finale è $48$ .

$48$

Passaggio 5.3

In corrispondenza di $x = - 5$ la derivata è $48$ . Poiché il valore è positivo, la funzione è crescente su $(- \infty, - 4)$ .

Crescente su $(- \infty, - 4)$ perché $f' (x) > 0$

Passaggio 6

Sostituisci un valore dell'intervallo $(- 4, 3)$ nella derivata per determinare se la funzione è crescente o decrescente.

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Passaggio 6.1

Sostituisci la variabile $x$ con $- \frac{1}{2}$ nell'espressione.

$f' (- \frac{1}{2}) = 6 {(- \frac{1}{2})}^{2} + 6 (- \frac{1}{2}) - 72$

Passaggio 6.2

Semplifica il risultato.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 6.2.1

Semplifica ciascun termine.

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Passaggio 6.2.1.1

Utilizza la regola per la potenza di una potenza ${(a b)}^{n} = a^{n} b^{n}$ per distribuire l'esponente.

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Passaggio 6.2.1.1.1

Applica la regola del prodotto a $- \frac{1}{2}$ .

$f' (- \frac{1}{2}) = 6 ({(- 1)}^{2} {(\frac{1}{2})}^{2}) + 6 (- \frac{1}{2}) - 72$

Passaggio 6.2.1.1.2

Applica la regola del prodotto a $\frac{1}{2}$ .

$f' (- \frac{1}{2}) = 6 ({(- 1)}^{2} (\frac{1^{2}}{2^{2}})) + 6 (- \frac{1}{2}) - 72$

Passaggio 6.2.1.2

Eleva $- 1$ alla potenza di $2$ .

$f' (- \frac{1}{2}) = 6 (1 (\frac{1^{2}}{2^{2}})) + 6 (- \frac{1}{2}) - 72$

Passaggio 6.2.1.3

Moltiplica $\frac{1^{2}}{2^{2}}$ per $1$ .

$f' (- \frac{1}{2}) = 6 (\frac{1^{2}}{2^{2}}) + 6 (- \frac{1}{2}) - 72$

Passaggio 6.2.1.4

Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.

$f' (- \frac{1}{2}) = 6 (\frac{1}{2^{2}}) + 6 (- \frac{1}{2}) - 72$

Passaggio 6.2.1.5

Eleva $2$ alla potenza di $2$ .

$f' (- \frac{1}{2}) = 6 (\frac{1}{4}) + 6 (- \frac{1}{2}) - 72$

Passaggio 6.2.1.6

Elimina il fattore comune di $2$ .

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Passaggio 6.2.1.6.1

Scomponi $2$ da $6$ .

$f' (- \frac{1}{2}) = 2 (3) (\frac{1}{4}) + 6 (- \frac{1}{2}) - 72$

Passaggio 6.2.1.6.2

Scomponi $2$ da $4$ .

$f' (- \frac{1}{2}) = 2 \cdot (3 (\frac{1}{2 \cdot 2})) + 6 (- \frac{1}{2}) - 72$

Passaggio 6.2.1.6.3

Elimina il fattore comune.

$f' (- \frac{1}{2}) = 2 \cdot (3 (\frac{1}{2 \cdot 2})) + 6 (- \frac{1}{2}) - 72$

Passaggio 6.2.1.6.4

Riscrivi l'espressione.

$f' (- \frac{1}{2}) = 3 (\frac{1}{2}) + 6 (- \frac{1}{2}) - 72$

Passaggio 6.2.1.7

$3$ e $\frac{1}{2}$ .

$f' (- \frac{1}{2}) = \frac{3}{2} + 6 (- \frac{1}{2}) - 72$

Passaggio 6.2.1.8

Elimina il fattore comune di $2$ .

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Passaggio 6.2.1.8.1

Sposta il negativo all'inizio di $- \frac{1}{2}$ nel numeratore.

$f' (- \frac{1}{2}) = \frac{3}{2} + 6 (\frac{- 1}{2}) - 72$

Passaggio 6.2.1.8.2

Scomponi $2$ da $6$ .

$f' (- \frac{1}{2}) = \frac{3}{2} + 2 (3) (\frac{- 1}{2}) - 72$

Passaggio 6.2.1.8.3

Elimina il fattore comune.

$f' (- \frac{1}{2}) = \frac{3}{2} + 2 \cdot (3 (\frac{- 1}{2})) - 72$

Passaggio 6.2.1.8.4

Riscrivi l'espressione.

$f' (- \frac{1}{2}) = \frac{3}{2} + 3 \cdot - 1 - 72$

Passaggio 6.2.1.9

Moltiplica $3$ per $- 1$ .

$f' (- \frac{1}{2}) = \frac{3}{2} - 3 - 72$

Passaggio 6.2.2

Trova il comune denominatore.

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Passaggio 6.2.2.1

Scrivi $- 3$ come una frazione con denominatore $1$ .

$f' (- \frac{1}{2}) = \frac{3}{2} + \frac{- 3}{1} - 72$

Passaggio 6.2.2.2

Moltiplica $\frac{- 3}{1}$ per $\frac{2}{2}$ .

$f' (- \frac{1}{2}) = \frac{3}{2} + \frac{- 3}{1} \cdot \frac{2}{2} - 72$

Passaggio 6.2.2.3

Moltiplica $\frac{- 3}{1}$ per $\frac{2}{2}$ .

$f' (- \frac{1}{2}) = \frac{3}{2} + \frac{- 3 \cdot 2}{2} - 72$

Passaggio 6.2.2.4

Scrivi $- 72$ come una frazione con denominatore $1$ .

$f' (- \frac{1}{2}) = \frac{3}{2} + \frac{- 3 \cdot 2}{2} + \frac{- 72}{1}$

Passaggio 6.2.2.5

Moltiplica $\frac{- 72}{1}$ per $\frac{2}{2}$ .

$f' (- \frac{1}{2}) = \frac{3}{2} + \frac{- 3 \cdot 2}{2} + \frac{- 72}{1} \cdot \frac{2}{2}$

Passaggio 6.2.2.6

Moltiplica $\frac{- 72}{1}$ per $\frac{2}{2}$ .

$f' (- \frac{1}{2}) = \frac{3}{2} + \frac{- 3 \cdot 2}{2} + \frac{- 72 \cdot 2}{2}$

Passaggio 6.2.3

Riduci i numeratori su un comune denominatore.

$f' (- \frac{1}{2}) = \frac{3 - 3 \cdot 2 - 72 \cdot 2}{2}$

Passaggio 6.2.4

Semplifica ciascun termine.

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Passaggio 6.2.4.1

Moltiplica $- 3$ per $2$ .

$f' (- \frac{1}{2}) = \frac{3 - 6 - 72 \cdot 2}{2}$

Passaggio 6.2.4.2

Moltiplica $- 72$ per $2$ .

$f' (- \frac{1}{2}) = \frac{3 - 6 - 144}{2}$

Passaggio 6.2.5

Semplifica l'espressione.

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Passaggio 6.2.5.1

Sottrai $6$ da $3$ .

$f' (- \frac{1}{2}) = \frac{- 3 - 144}{2}$

Passaggio 6.2.5.2

Sottrai $144$ da $- 3$ .

$f' (- \frac{1}{2}) = \frac{- 147}{2}$

Passaggio 6.2.5.3

Sposta il negativo davanti alla frazione.

$f' (- \frac{1}{2}) = - \frac{147}{2}$

Passaggio 6.2.6

La risposta finale è $- \frac{147}{2}$ .

$- \frac{147}{2}$

Passaggio 6.3

In corrispondenza di $x = - \frac{1}{2}$ la derivata è $- \frac{147}{2}$ . Poiché il valore è negativo, la funzione è decrescente su $(- 4, 3)$ .

Decrescente su $(- 4, 3)$ perché $f' (x) < 0$

Passaggio 7

Sostituisci un valore dell'intervallo $(3, \infty)$ nella derivata per determinare se la funzione è crescente o decrescente.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 7.1

Sostituisci la variabile $x$ con $4$ nell'espressione.

$f' (4) = 6 {(4)}^{2} + 6 (4) - 72$

Passaggio 7.2

Semplifica il risultato.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 7.2.1

Semplifica ciascun termine.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 7.2.1.1

Eleva $4$ alla potenza di $2$ .

$f' (4) = 6 \cdot 16 + 6 (4) - 72$

Passaggio 7.2.1.2

Moltiplica $6$ per $16$ .

$f' (4) = 96 + 6 (4) - 72$

Passaggio 7.2.1.3

Moltiplica $6$ per $4$ .

$f' (4) = 96 + 24 - 72$

Passaggio 7.2.2

Semplifica aggiungendo e sottraendo.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 7.2.2.1

Somma $96$ e $24$ .

$f' (4) = 120 - 72$

Passaggio 7.2.2.2

Sottrai $72$ da $120$ .

$f' (4) = 48$

Passaggio 7.2.3

La risposta finale è $48$ .

$48$

Passaggio 7.3

In corrispondenza di $x = 4$ la derivata è $48$ . Poiché il valore è positivo, la funzione è crescente su $(3, \infty)$ .

Crescente su $(3, \infty)$ perché $f' (x) > 0$

Passaggio 8

Elenca gli intervalli in cui la funzione è crescente e decrescente.

Crescente su: $(- \infty, - 4), (3, \infty)$

Decrescente su: $(- 4, 3)$

Passaggio 9