Calcolo Esempi

$f (x) = 20 - x - x^{2}$

Passaggio 1

Trova la derivata prima della funzione.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.1

Differenzia.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.1.1

Secondo la regola della somma, la derivata di $20 - x - x^{2}$ rispetto a $x$ è $\frac{d}{d x} [20] + \frac{d}{d x} [- x] + \frac{d}{d x} [- x^{2}]$ .

$\frac{d}{d x} [20] + \frac{d}{d x} [- x] + \frac{d}{d x} [- x^{2}]$

Passaggio 1.1.2

Poiché $20$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $20$ rispetto a $x$ è $0$ .

$0 + \frac{d}{d x} [- x] + \frac{d}{d x} [- x^{2}]$

Passaggio 1.2

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

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.2.1

Poiché $- 1$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $- x$ rispetto a $x$ è $- \frac{d}{d x} [x]$ .

$0 - \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- x^{2}]$

Passaggio 1.2.2

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

$0 - 1 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [- x^{2}]$

Passaggio 1.2.3

Moltiplica $- 1$ per $1$ .

$0 - 1 + \frac{d}{d x} [- x^{2}]$

Passaggio 1.3

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

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.3.1

Poiché $- 1$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $- x^{2}$ rispetto a $x$ è $- \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$0 - 1 - \frac{d}{d x} [x^{2}]$

Passaggio 1.3.2

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

$0 - 1 - (2 x)$

Passaggio 1.3.3

Moltiplica $2$ per $- 1$ .

$0 - 1 - 2 x$

Passaggio 1.4

Semplifica.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.4.1

Sottrai $1$ da $0$ .

$- 1 - 2 x$

Passaggio 1.4.2

Riordina i termini.

$- 2 x - 1$

Passaggio 2

Trova la derivata seconda della funzione.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.1

Secondo la regola della somma, la derivata di $- 2 x - 1$ rispetto a $x$ è $\frac{d}{d x} [- 2 x] + \frac{d}{d x} [- 1]$ .

$f'' (x) = \frac{d}{d x} (- 2 x) + \frac{d}{d x} (- 1)$

Passaggio 2.2

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

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.2.1

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

$f'' (x) = - 2 \frac{d}{d x} x + \frac{d}{d x} (- 1)$

Passaggio 2.2.2

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

$f'' (x) = - 2 \cdot 1 + \frac{d}{d x} (- 1)$

Passaggio 2.2.3

Moltiplica $- 2$ per $1$ .

$f'' (x) = - 2 + \frac{d}{d x} (- 1)$

Passaggio 2.3

Differenzia usando la regola della costante.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.3.1

Poiché $- 1$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $- 1$ rispetto a $x$ è $0$ .

$f'' (x) = - 2 + 0$

Passaggio 2.3.2

Somma $- 2$ e $0$ .

$f'' (x) = - 2$

Passaggio 3

Per trovare i valori locali di minimo e di massimo della funzione, imposta la derivata in modo che sia uguale a $0$ e risolvi.

$- 2 x - 1 = 0$

Passaggio 4

Trova la derivata prima.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 4.1

Trova la derivata prima.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 4.1.1

Differenzia.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 4.1.1.1

Secondo la regola della somma, la derivata di $20 - x - x^{2}$ rispetto a $x$ è $\frac{d}{d x} [20] + \frac{d}{d x} [- x] + \frac{d}{d x} [- x^{2}]$ .

$f' (x) = \frac{d}{d x} (20) + \frac{d}{d x} (- x) + \frac{d}{d x} (- x^{2})$

Passaggio 4.1.1.2

Poiché $20$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $20$ rispetto a $x$ è $0$ .

$f' (x) = 0 + \frac{d}{d x} (- x) + \frac{d}{d x} (- x^{2})$

Passaggio 4.1.2

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

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 4.1.2.1

Poiché $- 1$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $- x$ rispetto a $x$ è $- \frac{d}{d x} [x]$ .

$f' (x) = 0 - \frac{d}{d x} x + \frac{d}{d x} (- x^{2})$

Passaggio 4.1.2.2

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

$f' (x) = 0 - 1 \cdot 1 + \frac{d}{d x} (- x^{2})$

Passaggio 4.1.2.3

Moltiplica $- 1$ per $1$ .

$f' (x) = 0 - 1 + \frac{d}{d x} (- x^{2})$

Passaggio 4.1.3

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

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 4.1.3.1

Poiché $- 1$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $- x^{2}$ rispetto a $x$ è $- \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$f' (x) = 0 - 1 - \frac{d}{d x} x^{2}$

Passaggio 4.1.3.2

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

$f' (x) = 0 - 1 - (2 x)$

Passaggio 4.1.3.3

Moltiplica $2$ per $- 1$ .

$f' (x) = 0 - 1 - 2 x$

Passaggio 4.1.4

Semplifica.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 4.1.4.1

Sottrai $1$ da $0$ .

$f' (x) = - 1 - 2 x$

Passaggio 4.1.4.2

Riordina i termini.

$f' (x) = - 2 x - 1$

Passaggio 4.2

La derivata prima di $f (x)$ rispetto a $x$ è $- 2 x - 1$ .

$- 2 x - 1$

Passaggio 5

Poni la derivata prima uguale a $0$ quindi risolvi l'equazione $- 2 x - 1 = 0$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 5.1

Poni la derivata prima uguale a $0$ .

$- 2 x - 1 = 0$

Passaggio 5.2

Somma $1$ a entrambi i lati dell'equazione.

$- 2 x = 1$

Passaggio 5.3

Dividi per $- 2$ ciascun termine in $- 2 x = 1$ e semplifica.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 5.3.1

Dividi per $- 2$ ciascun termine in $- 2 x = 1$ .

$\frac{- 2 x}{- 2} = \frac{1}{- 2}$

Passaggio 5.3.2

Semplifica il lato sinistro.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 5.3.2.1

Elimina il fattore comune di $- 2$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 5.3.2.1.1

Elimina il fattore comune.

$\frac{- 2 x}{- 2} = \frac{1}{- 2}$

Passaggio 5.3.2.1.2

Dividi $x$ per $1$ .

$x = \frac{1}{- 2}$

Passaggio 5.3.3

Semplifica il lato destro.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 5.3.3.1

Sposta il negativo davanti alla frazione.

$x = - \frac{1}{2}$

Passaggio 6

Trova i valori per cui la derivata è indefinita.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 6.1

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.

Passaggio 7

Punti critici da calcolare.

$x = - \frac{1}{2}$

Passaggio 8

Calcola la derivata seconda per $x = - \frac{1}{2}$ . Se la derivata seconda è positiva, allora si tratta di un minimo locale. Se è negativa, allora è un massimo locale.

$- 2$

Passaggio 9

$x = - \frac{1}{2}$ è un massimo locale perché il valore della derivata seconda è negativo. Ciò si definisce test della derivata seconda.

$x = - \frac{1}{2}$ è un massimo locale

Passaggio 10

Trova il valore di y quando $x = - \frac{1}{2}$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 10.1

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

$f (- \frac{1}{2}) = 20 - (- \frac{1}{2}) - {(- \frac{1}{2})}^{2}$

Passaggio 10.2

Semplifica il risultato.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 10.2.1

Semplifica ciascun termine.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 10.2.1.1

Moltiplica $- (- \frac{1}{2})$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 10.2.1.1.1

Moltiplica $- 1$ per $- 1$ .

$f (- \frac{1}{2}) = 20 + 1 (\frac{1}{2}) - {(- \frac{1}{2})}^{2}$

Passaggio 10.2.1.1.2

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

$f (- \frac{1}{2}) = 20 + \frac{1}{2} - {(- \frac{1}{2})}^{2}$

Passaggio 10.2.1.2

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

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 10.2.1.2.1

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

$f (- \frac{1}{2}) = 20 + \frac{1}{2} - ({(- 1)}^{2} {(\frac{1}{2})}^{2})$

Passaggio 10.2.1.2.2

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

$f (- \frac{1}{2}) = 20 + \frac{1}{2} - ({(- 1)}^{2} (\frac{1^{2}}{2^{2}}))$

Passaggio 10.2.1.3

Moltiplica $- 1$ per ${(- 1)}^{2}$ sommando gli esponenti.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 10.2.1.3.1

Sposta ${(- 1)}^{2}$ .

$f (- \frac{1}{2}) = 20 + \frac{1}{2} + {(- 1)}^{2} \cdot (- 1 \frac{1^{2}}{2^{2}})$

Passaggio 10.2.1.3.2

Moltiplica ${(- 1)}^{2}$ per $- 1$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 10.2.1.3.2.1

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

$f (- \frac{1}{2}) = 20 + \frac{1}{2} + {(- 1)}^{2} \cdot ((- 1) (\frac{1^{2}}{2^{2}}))$

Passaggio 10.2.1.3.2.2

Utilizza la regola per la potenza di una potenza $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ per combinare gli esponenti.

$f (- \frac{1}{2}) = 20 + \frac{1}{2} + {(- 1)}^{2 + 1} (\frac{1^{2}}{2^{2}})$

Passaggio 10.2.1.3.3

Somma $2$ e $1$ .

$f (- \frac{1}{2}) = 20 + \frac{1}{2} + {(- 1)}^{3} (\frac{1^{2}}{2^{2}})$

Passaggio 10.2.1.4

Eleva $- 1$ alla potenza di $3$ .

$f (- \frac{1}{2}) = 20 + \frac{1}{2} - \frac{1^{2}}{2^{2}}$

Passaggio 10.2.1.5

Uno elevato a qualsiasi potenza è uno.

$f (- \frac{1}{2}) = 20 + \frac{1}{2} - \frac{1}{2^{2}}$

Passaggio 10.2.1.6

Eleva $2$ alla potenza di $2$ .

$f (- \frac{1}{2}) = 20 + \frac{1}{2} - \frac{1}{4}$

Passaggio 10.2.2

Trova il comune denominatore.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 10.2.2.1

Scrivi $20$ come una frazione con denominatore $1$ .

$f (- \frac{1}{2}) = \frac{20}{1} + \frac{1}{2} - \frac{1}{4}$

Passaggio 10.2.2.2

Moltiplica $\frac{20}{1}$ per $\frac{4}{4}$ .

$f (- \frac{1}{2}) = \frac{20}{1} \cdot \frac{4}{4} + \frac{1}{2} - \frac{1}{4}$

Passaggio 10.2.2.3

Moltiplica $\frac{20}{1}$ per $\frac{4}{4}$ .

$f (- \frac{1}{2}) = \frac{20 \cdot 4}{4} + \frac{1}{2} - \frac{1}{4}$

Passaggio 10.2.2.4

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

$f (- \frac{1}{2}) = \frac{20 \cdot 4}{4} + \frac{1}{2} \cdot \frac{2}{2} - \frac{1}{4}$

Passaggio 10.2.2.5

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

$f (- \frac{1}{2}) = \frac{20 \cdot 4}{4} + \frac{2}{2 \cdot 2} - \frac{1}{4}$

Passaggio 10.2.2.6

Moltiplica $2$ per $2$ .

$f (- \frac{1}{2}) = \frac{20 \cdot 4}{4} + \frac{2}{4} - \frac{1}{4}$

Passaggio 10.2.3

Riduci i numeratori su un comune denominatore.

$f (- \frac{1}{2}) = \frac{20 \cdot 4 + 2 - 1}{4}$

Passaggio 10.2.4

Semplifica l'espressione.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 10.2.4.1

Moltiplica $20$ per $4$ .

$f (- \frac{1}{2}) = \frac{80 + 2 - 1}{4}$

Passaggio 10.2.4.2

Somma $80$ e $2$ .

$f (- \frac{1}{2}) = \frac{82 - 1}{4}$

Passaggio 10.2.4.3

Sottrai $1$ da $82$ .

$f (- \frac{1}{2}) = \frac{81}{4}$

Passaggio 10.2.5

La risposta finale è $\frac{81}{4}$ .

$y = \frac{81}{4}$

Passaggio 11

Questi sono gli estremi locali per $f (x) = 20 - x - x^{2}$ .

$(- \frac{1}{2}, \frac{81}{4})$ è un massimo locale

Passaggio 12