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Calcolo Esempi
Passaggio 1
Passaggio 1.1
Semplifica tramite esclusione.
Passaggio 1.1.1
Scomponi da .
Passaggio 1.1.2
Applica la regola del prodotto a .
Passaggio 1.2
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 1.3
Usa la proprietà dei logaritmi per semplificare la differenziazione.
Passaggio 1.3.1
Riscrivi come .
Passaggio 1.3.2
Espandi spostando fuori dal logaritmo.
Passaggio 1.4
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 1.4.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 1.4.2
Differenzia usando la regola esponenziale secondo cui è dove =.
Passaggio 1.4.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 1.5
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 1.6
La derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.7
Differenzia usando la regola della potenza.
Passaggio 1.7.1
e .
Passaggio 1.7.2
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 1.7.2.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 1.7.2.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 1.7.3
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 1.7.4
Moltiplica per .
Passaggio 1.8
Differenzia usando la regola esponenziale secondo cui è dove =.
Passaggio 1.9
Semplifica.
Passaggio 1.9.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 1.9.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 1.9.3
Moltiplica per .
Passaggio 1.9.4
Riordina i termini.
Passaggio 2
Passaggio 2.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.2
Calcola .
Passaggio 2.2.1
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 2.2.2
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 2.2.2.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 2.2.2.2
Differenzia usando la regola esponenziale secondo cui è dove =.
Passaggio 2.2.2.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 2.2.3
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 2.2.4
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 esponenziale secondo cui è dove =.
Passaggio 2.2.7
e .
Passaggio 2.2.8
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 2.2.8.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 2.2.8.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 2.2.9
Moltiplica per .
Passaggio 2.3
Calcola .
Passaggio 2.3.1
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 2.3.2
La derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.3.3
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 2.3.4
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 2.3.4.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 2.3.4.2
Differenzia usando la regola esponenziale secondo cui è dove =.
Passaggio 2.3.4.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 2.3.5
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 2.3.6
La derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.3.7
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.3.8
Differenzia usando la regola esponenziale secondo cui è dove =.
Passaggio 2.3.9
e .
Passaggio 2.3.10
e .
Passaggio 2.3.11
e .
Passaggio 2.3.12
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 2.3.12.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 2.3.12.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 2.3.13
Moltiplica per .
Passaggio 2.3.14
Riordina i fattori di .
Passaggio 2.3.15
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 2.3.16
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.4
Calcola .
Passaggio 2.4.1
Poiché è costante rispetto a , la derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.4.2
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 2.4.3
Usa la proprietà dei logaritmi per semplificare la differenziazione.
Passaggio 2.4.3.1
Riscrivi come .
Passaggio 2.4.3.2
Espandi spostando fuori dal logaritmo.
Passaggio 2.4.4
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 2.4.4.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 2.4.4.2
Differenzia usando la regola esponenziale secondo cui è dove =.
Passaggio 2.4.4.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 2.4.5
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 2.4.6
La derivata di rispetto a è .
Passaggio 2.4.7
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 2.4.8
Differenzia usando la regola esponenziale secondo cui è dove =.
Passaggio 2.4.9
e .
Passaggio 2.4.10
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 2.4.10.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 2.4.10.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 2.4.11
Moltiplica per .
Passaggio 2.5
Semplifica.
Passaggio 2.5.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.5.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.5.3
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.5.4
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.5.5
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.5.6
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.5.7
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.5.8
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.5.9
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 2.5.10
Raccogli i termini.
Passaggio 2.5.10.1
Moltiplica per .
Passaggio 2.5.10.2
Moltiplica per .
Passaggio 2.5.10.3
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.5.10.4
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.5.10.5
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.5.10.6
Somma e .
Passaggio 2.5.10.7
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 2.5.10.8
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.5.10.9
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 2.5.10.10
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.5.10.11
Sposta .
Passaggio 2.5.10.12
Somma e .
Passaggio 2.5.10.13
Moltiplica per .
Passaggio 2.5.10.13.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.5.10.13.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.5.10.14
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 2.5.10.15
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.5.10.16
Moltiplica per .
Passaggio 2.5.10.17
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.5.10.18
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.5.10.19
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.5.10.20
Somma e .
Passaggio 2.5.10.21
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 2.5.10.22
e .
Passaggio 2.5.10.23
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.5.10.24
Sposta .
Passaggio 2.5.10.25
Somma e .
Passaggio 2.5.10.26
Moltiplica per .
Passaggio 2.5.10.26.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.5.10.26.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.5.10.27
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 2.5.10.28
e .
Passaggio 2.5.10.29
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.5.10.30
Sposta .
Passaggio 2.5.10.31
Somma e .
Passaggio 2.5.10.32
Moltiplica per .
Passaggio 2.5.10.32.1
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.5.10.32.2
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.5.10.33
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 2.5.10.34
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 2.5.10.35
Eleva alla potenza di .
Passaggio 2.5.10.36
Usa la regola della potenza per combinare gli esponenti.
Passaggio 2.5.11
Riordina i termini.
Passaggio 2.5.12
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
Passaggio 4.1
Trova la derivata prima.
Passaggio 4.1.1
Semplifica tramite esclusione.
Passaggio 4.1.1.1
Scomponi da .
Passaggio 4.1.1.2
Applica la regola del prodotto a .
Passaggio 4.1.2
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 4.1.3
Usa la proprietà dei logaritmi per semplificare la differenziazione.
Passaggio 4.1.3.1
Riscrivi come .
Passaggio 4.1.3.2
Espandi spostando fuori dal logaritmo.
Passaggio 4.1.4
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 4.1.4.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 4.1.4.2
Differenzia usando la regola esponenziale secondo cui è dove =.
Passaggio 4.1.4.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 4.1.5
Differenzia usando la regola del prodotto secondo cui è dove e .
Passaggio 4.1.6
La derivata di rispetto a è .
Passaggio 4.1.7
Differenzia usando la regola della potenza.
Passaggio 4.1.7.1
e .
Passaggio 4.1.7.2
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 4.1.7.2.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 4.1.7.2.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 4.1.7.3
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 4.1.7.4
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.8
Differenzia usando la regola esponenziale secondo cui è dove =.
Passaggio 4.1.9
Semplifica.
Passaggio 4.1.9.1
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 4.1.9.2
Applica la proprietà distributiva.
Passaggio 4.1.9.3
Moltiplica per .
Passaggio 4.1.9.4
Riordina i termini.
Passaggio 4.2
La derivata prima di rispetto a è .
Passaggio 5
Passaggio 5.1
Poni la derivata prima uguale a .
Passaggio 5.2
Rappresenta graficamente ogni lato dell'equazione. La soluzione è il valore x del punto di intersezione.
Passaggio 6
Passaggio 6.1
Imposta l'argomento in in modo che sia minore o uguale a per individuare dove l'espressione è definita.
Passaggio 6.2
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
Rimuovi le parentesi.
Passaggio 9.2
Semplifica il numeratore.
Passaggio 9.2.1
Somma e .
Passaggio 9.2.2
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.2.3
Moltiplica per .
Passaggio 9.2.4
Semplifica spostando all'interno del logaritmo.
Passaggio 9.2.5
L'esponenziazione e il logaritmo sono funzioni inverse.
Passaggio 9.2.6
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.2.7
Moltiplica per .
Passaggio 9.2.8
Semplifica spostando all'interno del logaritmo.
Passaggio 9.2.9
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.2.10
Somma e .
Passaggio 9.2.11
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.2.12
Moltiplica per .
Passaggio 9.2.13
Semplifica spostando all'interno del logaritmo.
Passaggio 9.2.14
L'esponenziazione e il logaritmo sono funzioni inverse.
Passaggio 9.2.15
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.2.16
Moltiplica per .
Passaggio 9.2.17
Semplifica spostando all'interno del logaritmo.
Passaggio 9.2.18
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.2.19
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.2.20
Moltiplica per .
Passaggio 9.2.21
Semplifica spostando all'interno del logaritmo.
Passaggio 9.2.22
L'esponenziazione e il logaritmo sono funzioni inverse.
Passaggio 9.2.23
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.2.24
Moltiplica per .
Passaggio 9.2.25
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.2.26
Semplifica spostando all'interno del logaritmo.
Passaggio 9.2.27
L'esponenziazione e il logaritmo sono funzioni inverse.
Passaggio 9.2.28
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.2.29
Moltiplica per .
Passaggio 9.2.30
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.2.31
Moltiplica per .
Passaggio 9.2.32
Semplifica spostando all'interno del logaritmo.
Passaggio 9.2.33
L'esponenziazione e il logaritmo sono funzioni inverse.
Passaggio 9.2.34
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.2.35
Moltiplica per .
Passaggio 9.2.36
Moltiplica per .
Passaggio 9.2.37
Somma e .
Passaggio 9.2.38
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.2.39
Moltiplica per .
Passaggio 9.2.40
Semplifica spostando all'interno del logaritmo.
Passaggio 9.2.41
L'esponenziazione e il logaritmo sono funzioni inverse.
Passaggio 9.2.42
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.2.43
Moltiplica per .
Passaggio 9.2.44
Semplifica spostando all'interno del logaritmo.
Passaggio 9.2.45
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.2.46
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.2.47
Somma e .
Passaggio 9.2.48
Eleva alla potenza di .
Passaggio 9.2.49
Moltiplica per .
Passaggio 9.2.50
Moltiplica per .
Passaggio 9.2.51
Usa la proprietà del prodotto dei logaritmi, .
Passaggio 9.2.52
Somma e .
Passaggio 9.2.53
Somma e .
Passaggio 9.2.54
Somma e .
Passaggio 9.2.55
Somma e .
Passaggio 9.2.56
Somma e .
Passaggio 9.3
Dividi per .
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
Passaggio 11.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 11.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 11.2.1
Moltiplica per .
Passaggio 11.2.2
Eleva alla potenza di .
Passaggio 11.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 12
Questi sono gli estremi locali per .
è un minimo locale
Passaggio 13