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Calcolo Esempi
f(x)=x2+2xf(x)=x2+2x , [0,7][0,7]
Passaggio 1
Passaggio 1.1
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.
Notazione degli intervalli:
(-∞,∞)(−∞,∞)
Notazione intensiva:
{x|x∈ℝ}
Passaggio 1.2
f(x) è continua su [0,7].
La funzione è continua.
La funzione è continua.
Passaggio 2
Passaggio 2.1
Trova la derivata.
Passaggio 2.1.1
Trova la derivata prima.
Passaggio 2.1.1.1
Differenzia.
Passaggio 2.1.1.1.1
Secondo la regola della somma, la derivata di x2+2x rispetto a x è ddx[x2]+ddx[2x].
ddx[x2]+ddx[2x]
Passaggio 2.1.1.1.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui ddx[xn] è nxn-1 dove n=2.
2x+ddx[2x]
2x+ddx[2x]
Passaggio 2.1.1.2
Calcola ddx[2x].
Passaggio 2.1.1.2.1
Poiché 2 è costante rispetto a x, la derivata di 2x rispetto a x è 2ddx[x].
2x+2ddx[x]
Passaggio 2.1.1.2.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui ddx[xn] è nxn-1 dove n=1.
2x+2⋅1
Passaggio 2.1.1.2.3
Moltiplica 2 per 1.
f′(x)=2x+2
f′(x)=2x+2
f′(x)=2x+2
Passaggio 2.1.2
La derivata prima di f(x) rispetto a x è 2x+2.
2x+2
2x+2
Passaggio 2.2
Definisci se la derivata è continua su [0,7].
Passaggio 2.2.1
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.
Notazione degli intervalli:
(-∞,∞)
Notazione intensiva:
{x|x∈ℝ}
Passaggio 2.2.2
f′(x) è continua su [0,7].
La funzione è continua.
La funzione è continua.
Passaggio 2.3
La funzione è differenziabile su [0,7] perché la derivata è continua su [0,7].
La funzione è differenziabile.
La funzione è differenziabile.
Passaggio 3
Affinché la lunghezza dell'arco sia garantita, la funzione e la sua derivata devono essere entrambe continue sull'intervallo chiuso [0,7].
La funzione e la sua derivata sono continue sull'intervallo chiuso [0,7].
Passaggio 4
Passaggio 4.1
Differenzia.
Passaggio 4.1.1
Secondo la regola della somma, la derivata di x2+2x rispetto a x è ddx[x2]+ddx[2x].
ddx[x2]+ddx[2x]
Passaggio 4.1.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui ddx[xn] è nxn-1 dove n=2.
2x+ddx[2x]
2x+ddx[2x]
Passaggio 4.2
Calcola ddx[2x].
Passaggio 4.2.1
Poiché 2 è costante rispetto a x, la derivata di 2x rispetto a x è 2ddx[x].
2x+2ddx[x]
Passaggio 4.2.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui ddx[xn] è nxn-1 dove n=1.
2x+2⋅1
Passaggio 4.2.3
Moltiplica 2 per 1.
2x+2
2x+2
2x+2
Passaggio 5
Per calcolare la lunghezza dell'arco di una funzione, usa la formula L=∫ba√1+(f′(x))2dx.
∫70√1+(2x+2)2dx
Passaggio 6
Passaggio 6.1
Completa il quadrato.
Passaggio 6.1.1
usa la forma ax2+bx+c per trovare i valori di a, b e c.
a=4
b=8
c=5
Passaggio 6.1.2
Considera la forma del vertice di una parabola.
a(x+d)2+e
Passaggio 6.1.3
Trova il valore di d usando la formula d=b2a.
Passaggio 6.1.3.1
Sostituisci i valori di a e b nella formula d=b2a.
d=82⋅4
Passaggio 6.1.3.2
Semplifica il lato destro.
Passaggio 6.1.3.2.1
Elimina il fattore comune di 8 e 2.
Passaggio 6.1.3.2.1.1
Scomponi 2 da 8.
d=2⋅42⋅4
Passaggio 6.1.3.2.1.2
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 6.1.3.2.1.2.1
Scomponi 2 da 2⋅4.
d=2⋅42(4)
Passaggio 6.1.3.2.1.2.2
Elimina il fattore comune.
d=2⋅42⋅4
Passaggio 6.1.3.2.1.2.3
Riscrivi l'espressione.
d=44
d=44
d=44
Passaggio 6.1.3.2.2
Elimina il fattore comune di 4.
Passaggio 6.1.3.2.2.1
Elimina il fattore comune.
d=44
Passaggio 6.1.3.2.2.2
Riscrivi l'espressione.
d=1
d=1
d=1
d=1
Passaggio 6.1.4
Trova il valore di e usando la formula e=c-b24a.
Passaggio 6.1.4.1
Sostituisci i valori di c, b e a nella formula e=c-b24a.
e=5-824⋅4
Passaggio 6.1.4.2
Semplifica il lato destro.
Passaggio 6.1.4.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 6.1.4.2.1.1
Eleva 8 alla potenza di 2.
e=5-644⋅4
Passaggio 6.1.4.2.1.2
Moltiplica 4 per 4.
e=5-6416
Passaggio 6.1.4.2.1.3
Dividi 64 per 16.
e=5-1⋅4
Passaggio 6.1.4.2.1.4
Moltiplica -1 per 4.
e=5-4
e=5-4
Passaggio 6.1.4.2.2
Sottrai 4 da 5.
e=1
e=1
e=1
Passaggio 6.1.5
Sostituisci i valori di a, d e e nella formula del vertice di 4(x+1)2+1.
∫70√4(x+1)2+1dx
∫70√4(x+1)2+1dx
Passaggio 6.2
Sia u=x+1. Allora du=dx. Riscrivi usando u e du.
Passaggio 6.2.1
Sia u=x+1. Trova dudx.
Passaggio 6.2.1.1
Differenzia x+1.
ddx[x+1]
Passaggio 6.2.1.2
Secondo la regola della somma, la derivata di x+1 rispetto a x è ddx[x]+ddx[1].
ddx[x]+ddx[1]
Passaggio 6.2.1.3
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui ddx[xn] è nxn-1 dove n=1.
1+ddx[1]
Passaggio 6.2.1.4
Poiché 1 è costante rispetto a x, la derivata di 1 rispetto a x è 0.
1+0
Passaggio 6.2.1.5
Somma 1 e 0.
1
1
Passaggio 6.2.2
Sostituisci il limite inferiore a x in u=x+1.
ulower=0+1
Passaggio 6.2.3
Somma 0 e 1.
ulower=1
Passaggio 6.2.4
Sostituisci il limite superiore a x in u=x+1.
uupper=7+1
Passaggio 6.2.5
Somma 7 e 1.
uupper=8
Passaggio 6.2.6
I valori trovati per ulower e uupper saranno usati per calcolare l'integrale definito.
ulower=1
uupper=8
Passaggio 6.2.7
Riscrivi il problema usando u, du e i nuovi limiti dell'integrazione.
∫81√4u2+1du
∫81√4u2+1du
Passaggio 6.3
Sia u=12tan(t), dove -π2≤t≤π2. Allora du=sec2(t)2dt. Si noti che, poiché -π2≤t≤π2, sec2(t)2 è positivo.
∫1.508377511.10714871√4(12tan(t))2+1sec2(t)2dt
Passaggio 6.4
Semplifica i termini.
Passaggio 6.4.1
Semplifica √4(12tan(t))2+1.
Passaggio 6.4.1.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 6.4.1.1.1
12 e tan(t).
∫1.508377511.10714871√4(tan(t)2)2+1sec2(t)2dt
Passaggio 6.4.1.1.2
Applica la regola del prodotto a tan(t)2.
∫1.508377511.10714871√4tan2(t)22+1sec2(t)2dt
Passaggio 6.4.1.1.3
Eleva 2 alla potenza di 2.
∫1.508377511.10714871√4tan2(t)4+1sec2(t)2dt
Passaggio 6.4.1.1.4
Elimina il fattore comune di 4.
Passaggio 6.4.1.1.4.1
Elimina il fattore comune.
∫1.508377511.10714871√4tan2(t)4+1sec2(t)2dt
Passaggio 6.4.1.1.4.2
Riscrivi l'espressione.
∫1.508377511.10714871√tan2(t)+1sec2(t)2dt
∫1.508377511.10714871√tan2(t)+1sec2(t)2dt
∫1.508377511.10714871√tan2(t)+1sec2(t)2dt
Passaggio 6.4.1.2
Applica l'identità pitagorica.
∫1.508377511.10714871√sec2(t)sec2(t)2dt
Passaggio 6.4.1.3
Estrai i termini dal radicale, presupponendo numeri reali positivi.
∫1.508377511.10714871sec(t)sec2(t)2dt
∫1.508377511.10714871sec(t)sec2(t)2dt
Passaggio 6.4.2
Semplifica.
Passaggio 6.4.2.1
sec(t) e sec2(t)2.
∫1.508377511.10714871sec(t)sec2(t)2dt
Passaggio 6.4.2.2
Moltiplica sec(t) per sec2(t) sommando gli esponenti.
Passaggio 6.4.2.2.1
Moltiplica sec(t) per sec2(t).
Passaggio 6.4.2.2.1.1
Eleva sec(t) alla potenza di 1.
∫1.508377511.10714871sec1(t)sec2(t)2dt
Passaggio 6.4.2.2.1.2
Usa la regola della potenza aman=am+n per combinare gli esponenti.
∫1.508377511.10714871sec(t)1+22dt
∫1.508377511.10714871sec(t)1+22dt
Passaggio 6.4.2.2.2
Somma 1 e 2.
∫1.508377511.10714871sec3(t)2dt
∫1.508377511.10714871sec3(t)2dt
∫1.508377511.10714871sec3(t)2dt
∫1.508377511.10714871sec3(t)2dt
Passaggio 6.5
Poiché 12 è costante rispetto a t, sposta 12 fuori dall'integrale.
12∫1.508377511.10714871sec3(t)dt
Passaggio 6.6
Applica la formula di riduzione.
12(tan(t)sec(t)2]1.508377511.10714871+12∫1.508377511.10714871sec(t)dt)
Passaggio 6.7
L'integrale di sec(t) rispetto a t è ln(|sec(t)+tan(t)|).
12(tan(t)sec(t)2]1.508377511.10714871+12ln(|sec(t)+tan(t)|)]1.508377511.10714871)
Passaggio 6.8
Semplifica.
Passaggio 6.8.1
12 e ln(|sec(t)+tan(t)|)]1.508377511.10714871.
12(tan(t)sec(t)2]1.508377511.10714871+ln(|sec(t)+tan(t)|)]1.508377511.107148712)
Passaggio 6.8.2
Per scrivere tan(t)sec(t)2]1.508377511.10714871 come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per 22.
12(tan(t)sec(t)2]1.508377511.10714871⋅22+ln(|sec(t)+tan(t)|)]1.508377511.107148712)
Passaggio 6.8.3
tan(t)sec(t)2]1.508377511.10714871 e 22.
12(tan(t)sec(t)2]1.508377511.10714871⋅22+ln(|sec(t)+tan(t)|)]1.508377511.107148712)
Passaggio 6.8.4
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
12⋅tan(t)sec(t)2]1.508377511.10714871⋅2+ln(|sec(t)+tan(t)|)]1.508377511.107148712
Passaggio 6.8.5
Sposta 2 alla sinistra di tan(t)sec(t)2]1.508377511.10714871.
12⋅2⋅(tan(t)sec(t)2]1.508377511.10714871)+ln(|sec(t)+tan(t)|)]1.508377511.107148712
Passaggio 6.8.6
Moltiplica 12 per 2(tan(t)sec(t)2]1.508377511.10714871)+ln(|sec(t)+tan(t)|)]1.508377511.107148712.
2(tan(t)sec(t)2]1.508377511.10714871)+ln(|sec(t)+tan(t)|)]1.508377511.107148712⋅2
Passaggio 6.8.7
Moltiplica 2 per 2.
2(tan(t)sec(t)2]1.508377511.10714871)+ln(|sec(t)+tan(t)|)]1.508377511.107148714
2(tan(t)sec(t)2]1.508377511.10714871)+ln(|sec(t)+tan(t)|)]1.508377511.107148714
Passaggio 6.9
Sostituisci e semplifica.
Passaggio 6.9.1
Calcola tan(t)sec(t)2 per 1.50837751 e per 1.10714871.
2((tan(1.50837751)sec(1.50837751)2)-tan(1.10714871)sec(1.10714871)2)+ln(|sec(t)+tan(t)|)]1.508377511.107148714
Passaggio 6.9.2
Calcola ln(|sec(t)+tan(t)|) per 1.50837751 e per 1.10714871.
2((tan(1.50837751)sec(1.50837751)2)-tan(1.10714871)sec(1.10714871)2)+(ln(|sec(1.50837751)+tan(1.50837751)|))-ln(|sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Passaggio 6.9.3
Rimuovi le parentesi non necessarie.
2(tan(1.50837751)sec(1.50837751)2-tan(1.10714871)sec(1.10714871)2)+ln(|sec(1.50837751)+tan(1.50837751)|)-ln(|sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
2(tan(1.50837751)sec(1.50837751)2-tan(1.10714871)sec(1.10714871)2)+ln(|sec(1.50837751)+tan(1.50837751)|)-ln(|sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Passaggio 6.10
Usa la proprietà del quoziente dei logaritmi, logb(x)-logb(y)=logb(xy).
2(tan(1.50837751)sec(1.50837751)2-tan(1.10714871)sec(1.10714871)2)+ln(|sec(1.50837751)+tan(1.50837751)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Passaggio 6.11
Semplifica.
Passaggio 6.11.1
Semplifica il numeratore.
Passaggio 6.11.1.1
Calcola tan(1.10714871).
2(tan(1.50837751)sec(1.50837751)2-2sec(1.10714871)2)+ln(|sec(1.50837751)+tan(1.50837751)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Passaggio 6.11.1.2
Calcola sec(1.10714871).
2(tan(1.50837751)sec(1.50837751)2-2⋅2.236067972)+ln(|sec(1.50837751)+tan(1.50837751)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
2(tan(1.50837751)sec(1.50837751)2-2⋅2.236067972)+ln(|sec(1.50837751)+tan(1.50837751)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Passaggio 6.11.2
Moltiplica 2 per 2.23606797.
2(tan(1.50837751)sec(1.50837751)2-4.472135952)+ln(|sec(1.50837751)+tan(1.50837751)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Passaggio 6.11.3
Dividi 4.47213595 per 2.
2(tan(1.50837751)sec(1.50837751)2-1⋅2.23606797)+ln(|sec(1.50837751)+tan(1.50837751)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Passaggio 6.11.4
Moltiplica -1 per 2.23606797.
2(tan(1.50837751)sec(1.50837751)2-2.23606797)+ln(|sec(1.50837751)+tan(1.50837751)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Passaggio 6.11.5
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 6.11.5.1
Semplifica il numeratore.
Passaggio 6.11.5.1.1
Calcola tan(1.50837751).
2(16sec(1.50837751)2-2.23606797)+ln(|sec(1.50837751)+tan(1.50837751)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Passaggio 6.11.5.1.2
Calcola sec(1.50837751).
2(16⋅16.031219542-2.23606797)+ln(|sec(1.50837751)+tan(1.50837751)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
2(16⋅16.031219542-2.23606797)+ln(|sec(1.50837751)+tan(1.50837751)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Passaggio 6.11.5.2
Moltiplica 16 per 16.03121954.
2(256.499512672-2.23606797)+ln(|sec(1.50837751)+tan(1.50837751)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Passaggio 6.11.5.3
Dividi 256.49951267 per 2.
2(128.24975633-2.23606797)+ln(|sec(1.50837751)+tan(1.50837751)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
2(128.24975633-2.23606797)+ln(|sec(1.50837751)+tan(1.50837751)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Passaggio 6.11.6
Sottrai 2.23606797 da 128.24975633.
2⋅126.01368835+ln(|sec(1.50837751)+tan(1.50837751)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Passaggio 6.11.7
Moltiplica 2 per 126.01368835.
252.02737671+ln(|sec(1.50837751)+tan(1.50837751)||sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Passaggio 6.11.8
sec(1.50837751)+tan(1.50837751) corrisponde approssimativamente a 32.03121954, che è un valore positivo, perciò elimina il valore assoluto
252.02737671+ln(sec(1.50837751)+tan(1.50837751)|sec(1.10714871)+tan(1.10714871)|)4
Passaggio 6.11.9
sec(1.10714871)+tan(1.10714871) corrisponde approssimativamente a 4.23606797, che è un valore positivo, perciò elimina il valore assoluto
252.02737671+ln(sec(1.50837751)+tan(1.50837751)sec(1.10714871)+tan(1.10714871))4
252.02737671+ln(sec(1.50837751)+tan(1.50837751)sec(1.10714871)+tan(1.10714871))4
252.02737671+ln(sec(1.50837751)+tan(1.50837751)sec(1.10714871)+tan(1.10714871))4
Passaggio 7
Il risultato può essere mostrato in più forme.
Forma esatta:
252.02737671+ln(sec(1.50837751)+tan(1.50837751)sec(1.10714871)+tan(1.10714871))4
Forma decimale:
63.51261306…
Passaggio 8