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Calcolo Esempi
Passaggio 1
Scrivi come funzione.
Passaggio 2
Passaggio 2.1
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 2.2
Differenzia.
Passaggio 2.2.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.2.3
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2.4
Semplifica l'espressione.
Passaggio 2.2.4.1
Somma e .
Passaggio 2.2.4.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.2.5
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.3
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 2.4
e .
Passaggio 2.5
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.6
Semplifica il numeratore.
Passaggio 2.6.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.6.2
Sottrai da .
Passaggio 2.7
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 2.8
e .
Passaggio 2.9
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 2.10
Semplifica.
Passaggio 2.10.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.10.2
Raccogli i termini.
Passaggio 2.10.2.1
e .
Passaggio 2.10.2.2
Sposta al numeratore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 2.10.2.3
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 2.10.2.3.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.10.2.3.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.10.2.3.1.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.10.2.3.2
Scrivi come una frazione con un comune denominatore.
Passaggio 2.10.2.3.3
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.10.2.3.4
Sottrai da .
Passaggio 2.10.2.4
e .
Passaggio 2.10.2.5
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 2.10.2.6
e .
Passaggio 2.10.2.7
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.10.2.8
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 2.10.2.9
Somma e .
Passaggio 3
Passaggio 3.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 3.2
Calcola .
Passaggio 3.2.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 3.2.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 3.2.3
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 3.2.4
e .
Passaggio 3.2.5
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 3.2.6
Semplifica il numeratore.
Passaggio 3.2.6.1
Moltiplica per .
Passaggio 3.2.6.2
Sottrai da .
Passaggio 3.2.7
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 3.2.8
e .
Passaggio 3.2.9
Moltiplica per .
Passaggio 3.2.10
Moltiplica per .
Passaggio 3.2.11
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 3.3
Calcola .
Passaggio 3.3.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 3.3.2
Riscrivi come .
Passaggio 3.3.3
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 3.3.3.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 3.3.3.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 3.3.3.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 3.3.4
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 3.3.5
Moltiplica gli esponenti in .
Passaggio 3.3.5.1
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 3.3.5.2
Moltiplica .
Passaggio 3.3.5.2.1
e .
Passaggio 3.3.5.2.2
Moltiplica per .
Passaggio 3.3.5.3
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 3.3.6
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 3.3.7
e .
Passaggio 3.3.8
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 3.3.9
Semplifica il numeratore.
Passaggio 3.3.9.1
Moltiplica per .
Passaggio 3.3.9.2
Sottrai da .
Passaggio 3.3.10
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 3.3.11
e .
Passaggio 3.3.12
e .
Passaggio 3.3.13
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 3.3.13.1
Sposta .
Passaggio 3.3.13.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 3.3.13.3
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 3.3.13.4
Sottrai da .
Passaggio 3.3.13.5
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 3.3.14
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 3.3.15
Moltiplica per .
Passaggio 3.3.16
Moltiplica per .
Passaggio 3.3.17
Moltiplica per .
Passaggio 4
Per trovare i valori locali di minimo e di massimo della funzione, imposta la derivata in modo che sia uguale a e risolvi.
Passaggio 5
Passaggio 5.1
Trova la derivata prima.
Passaggio 5.1.1
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 5.1.2
Differenzia.
Passaggio 5.1.2.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 5.1.2.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 5.1.2.3
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 5.1.2.4
Semplifica l'espressione.
Passaggio 5.1.2.4.1
Somma e .
Passaggio 5.1.2.4.2
Moltiplica per .
Passaggio 5.1.2.5
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 5.1.3
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 5.1.4
e .
Passaggio 5.1.5
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 5.1.6
Semplifica il numeratore.
Passaggio 5.1.6.1
Moltiplica per .
Passaggio 5.1.6.2
Sottrai da .
Passaggio 5.1.7
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 5.1.8
e .
Passaggio 5.1.9
Sposta al denominatore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 5.1.10
Semplifica.
Passaggio 5.1.10.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 5.1.10.2
Raccogli i termini.
Passaggio 5.1.10.2.1
e .
Passaggio 5.1.10.2.2
Sposta al numeratore usando la regola dell'esponente negativo .
Passaggio 5.1.10.2.3
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 5.1.10.2.3.1
Moltiplica per .
Passaggio 5.1.10.2.3.1.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 5.1.10.2.3.1.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 5.1.10.2.3.2
Scrivi come una frazione con un comune denominatore.
Passaggio 5.1.10.2.3.3
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 5.1.10.2.3.4
Sottrai da .
Passaggio 5.1.10.2.4
e .
Passaggio 5.1.10.2.5
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 5.1.10.2.6
e .
Passaggio 5.1.10.2.7
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 5.1.10.2.8
Sposta alla sinistra di .
Passaggio 5.1.10.2.9
Somma e .
Passaggio 5.2
La derivata prima di rispetto a è .
Passaggio 6
Passaggio 6.1
Poni la derivata prima uguale a .
Passaggio 6.2
Trova il minimo comune denominatore dei termini nell'equazione.
Passaggio 6.2.1
Trovare il minimo comune denominatore di una lista di valori è uguale a trovare il minimo comune multiplo dei denominatori di quei valori.
Passaggio 6.2.2
Poiché contiene sia numeri che variabili, ci sono due passaggi per trovare il minimo comune multiplo. Trova il minimo comune multiplo per la parte numerica , quindi trova il minimo comune multiplo per la parte variabile .
Passaggio 6.2.3
Il minimo comune multiplo è il numero positivo più piccolo divisibile equamente per tutti i numeri.
1. Elenca i fattori primi di ciascun numero.
2. Moltiplica ciascun fattore, preso una sola volta, con l'esponente più grande.
Passaggio 6.2.4
Poiché non presenta fattori eccetto e .
è un numero primo
Passaggio 6.2.5
Il numero non è un numero primo perché ha un solo divisore positivo, cioè se stesso.
Non è primo
Passaggio 6.2.6
Il minimo comune multiplo di si ottiene moltiplicando tutti i fattori primi, comuni o non comuni, ciascuno preso una sola volta con l'esponente più grande.
Passaggio 6.2.7
Il minimo comune multiplo (mcm) di si ottiene moltiplicando tutti i fattori primi, comuni o non comuni, ciascuno preso una sola volta con l'esponente più grande.
Passaggio 6.2.8
Il minimo comune multiplo di è la parte numerica moltiplicata per la parte variabile.
Passaggio 6.3
Moltiplica per ciascun termine in per eliminare le frazioni.
Passaggio 6.3.1
Moltiplica ogni termine in per .
Passaggio 6.3.2
Semplifica il lato sinistro.
Passaggio 6.3.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 6.3.2.1.1
Riscrivi usando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
Passaggio 6.3.2.1.2
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 6.3.2.1.2.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 6.3.2.1.2.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 6.3.2.1.3
Moltiplica per sommando gli esponenti.
Passaggio 6.3.2.1.3.1
Sposta .
Passaggio 6.3.2.1.3.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 6.3.2.1.3.3
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 6.3.2.1.3.4
Somma e .
Passaggio 6.3.2.1.3.5
Dividi per .
Passaggio 6.3.2.1.4
Semplifica .
Passaggio 6.3.2.1.5
Riscrivi usando la proprietà commutativa della moltiplicazione.
Passaggio 6.3.2.1.6
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 6.3.2.1.6.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 6.3.2.1.6.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 6.3.2.1.7
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 6.3.2.1.7.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 6.3.2.1.7.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 6.3.3
Semplifica il lato destro.
Passaggio 6.3.3.1
Moltiplica .
Passaggio 6.3.3.1.1
Moltiplica per .
Passaggio 6.3.3.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 6.4
Risolvi l'equazione.
Passaggio 6.4.1
Sottrai da entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 6.4.2
Dividi per ciascun termine in e semplifica.
Passaggio 6.4.2.1
Dividi per ciascun termine in .
Passaggio 6.4.2.2
Semplifica il lato sinistro.
Passaggio 6.4.2.2.1
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 6.4.2.2.1.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 6.4.2.2.1.2
Dividi per .
Passaggio 6.4.2.3
Semplifica il lato destro.
Passaggio 6.4.2.3.1
Dividi per .
Passaggio 7
Passaggio 7.1
Converti le espressioni con gli esponenti frazionari in radicali.
Passaggio 7.1.1
Applica la regola per riscrivere l'elevazione a potenza come un radicale.
Passaggio 7.1.2
Applica la regola per riscrivere l'elevazione a potenza come un radicale.
Passaggio 7.1.3
Qualsiasi cosa elevata a è la base stessa.
Passaggio 7.2
Imposta il denominatore in in modo che sia uguale a per individuare dove l'espressione è indefinita.
Passaggio 7.3
Risolvi per .
Passaggio 7.3.1
Per rimuovere il radicale sul lato sinistro dell'equazione, eleva al cubo entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 7.3.2
Semplifica ogni lato dell'equazione.
Passaggio 7.3.2.1
Usa per riscrivere come .
Passaggio 7.3.2.2
Semplifica il lato sinistro.
Passaggio 7.3.2.2.1
Semplifica .
Passaggio 7.3.2.2.1.1
Applica la regola del prodotto a .
Passaggio 7.3.2.2.1.2
Eleva alla potenza di .
Passaggio 7.3.2.2.1.3
Moltiplica gli esponenti in .
Passaggio 7.3.2.2.1.3.1
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 7.3.2.2.1.3.2
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 7.3.2.2.1.3.2.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 7.3.2.2.1.3.2.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 7.3.2.3
Semplifica il lato destro.
Passaggio 7.3.2.3.1
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 7.3.3
Risolvi per .
Passaggio 7.3.3.1
Dividi per ciascun termine in e semplifica.
Passaggio 7.3.3.1.1
Dividi per ciascun termine in .
Passaggio 7.3.3.1.2
Semplifica il lato sinistro.
Passaggio 7.3.3.1.2.1
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 7.3.3.1.2.1.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 7.3.3.1.2.1.2
Dividi per .
Passaggio 7.3.3.1.3
Semplifica il lato destro.
Passaggio 7.3.3.1.3.1
Dividi per .
Passaggio 7.3.3.2
Trova la radice quadrata specificata di entrambi i lati dell'equazione per eliminare l'esponente sul lato sinistro.
Passaggio 7.3.3.3
Semplifica .
Passaggio 7.3.3.3.1
Riscrivi come .
Passaggio 7.3.3.3.2
Estrai i termini dal radicale, presupponendo numeri reali positivi.
Passaggio 7.3.3.3.3
Più o meno è .
Passaggio 8
Punti critici da calcolare.
Passaggio 9
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 10
Passaggio 10.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 10.1.1
Semplifica il denominatore.
Passaggio 10.1.1.1
Riscrivi come .
Passaggio 10.1.1.2
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 10.1.1.3
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 10.1.1.3.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 10.1.1.3.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 10.1.1.4
Eleva alla potenza di .
Passaggio 10.1.2
Moltiplica per .
Passaggio 10.1.3
Semplifica il denominatore.
Passaggio 10.1.3.1
Riscrivi come .
Passaggio 10.1.3.2
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 10.1.3.3
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 10.1.3.3.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 10.1.3.3.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 10.1.3.4
Eleva alla potenza di .
Passaggio 10.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 10.1.5
Sposta il negativo davanti alla frazione.
Passaggio 10.1.6
Moltiplica .
Passaggio 10.1.6.1
Moltiplica per .
Passaggio 10.1.6.2
Moltiplica per .
Passaggio 10.2
Semplifica i termini.
Passaggio 10.2.1
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 10.2.2
Somma e .
Passaggio 10.2.3
Elimina il fattore comune di e .
Passaggio 10.2.3.1
Scomponi da .
Passaggio 10.2.3.2
Elimina i fattori comuni.
Passaggio 10.2.3.2.1
Scomponi da .
Passaggio 10.2.3.2.2
Elimina il fattore comune.
Passaggio 10.2.3.2.3
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 11
è un minimo locale perché il valore della derivata seconda è positivo. Ciò si definisce test della derivata seconda.
è un minimo locale
Passaggio 12
Passaggio 12.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 12.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 12.2.1
Semplifica l'espressione.
Passaggio 12.2.1.1
Riscrivi come .
Passaggio 12.2.1.2
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 12.2.2
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 12.2.2.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 12.2.2.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 12.2.3
Calcola l'esponente.
Passaggio 12.2.4
Somma e .
Passaggio 12.2.5
Moltiplica per .
Passaggio 12.2.6
La risposta finale è .
Passaggio 13
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 14
Passaggio 14.1
Semplifica l'espressione.
Passaggio 14.1.1
Riscrivi come .
Passaggio 14.1.2
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 14.2
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 14.2.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 14.2.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 14.3
Semplifica l'espressione.
Passaggio 14.3.1
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 14.3.2
Moltiplica per .
Passaggio 14.3.3
L'espressione contiene una divisione per . L'espressione è indefinita.
Indefinito
Passaggio 14.4
L'espressione contiene una divisione per . L'espressione è indefinita.
Indefinito
Indefinito
Passaggio 15
Passaggio 15.1
Dividi in intervalli separati intorno ai valori che rendono la derivata prima o indefinita.
Passaggio 15.2
Sostituisci qualsiasi numero, come ad esempio , dell'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Passaggio 15.2.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 15.2.2
La risposta finale è .
Passaggio 15.3
Sostituisci qualsiasi numero, come ad esempio , dell'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Passaggio 15.3.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 15.3.2
La risposta finale è .
Passaggio 15.4
Sostituisci qualsiasi numero, come ad esempio , dell'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Passaggio 15.4.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 15.4.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 15.4.2.1
Semplifica il numeratore.
Passaggio 15.4.2.1.1
Riscrivi come .
Passaggio 15.4.2.1.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 15.4.2.1.3
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 15.4.2.1.4
e .
Passaggio 15.4.2.1.5
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 15.4.2.1.6
Semplifica il numeratore.
Passaggio 15.4.2.1.6.1
Moltiplica per .
Passaggio 15.4.2.1.6.2
Somma e .
Passaggio 15.4.2.2
La risposta finale è .
Passaggio 15.5
Dato che la derivata prima ha cambiato segno da negativo a positivo intorno a , allora è un minimo locale.
è un minimo locale
Passaggio 15.6
Poiché la derivata prima non ha cambiato segno intorno a , non si tratta né di un minimo né di un massimo locale.
Non è un minimo o un massimo locale
Passaggio 15.7
Questi sono gli estremi locali per .
è un minimo locale
è un minimo locale
Passaggio 16