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Calcolo Esempi
,
Passaggio 1
Passaggio 1.1
Trova la derivata prima.
Passaggio 1.1.1
Trova la derivata prima.
Passaggio 1.1.1.1
Secondo la regola della somma, la derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.1.1.2
Calcola .
Passaggio 1.1.1.2.1
Differenzia usando la regola della catena secondo cui è dove e .
Passaggio 1.1.1.2.1.1
Per applicare la regola della catena, imposta come .
Passaggio 1.1.1.2.1.2
Differenzia usando la regola della potenza secondo cui è dove .
Passaggio 1.1.1.2.1.3
Sostituisci tutte le occorrenze di con .
Passaggio 1.1.1.2.2
La derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.1.1.3
La derivata di rispetto a è .
Passaggio 1.1.1.4
Semplifica.
Passaggio 1.1.1.4.1
Riordina i termini.
Passaggio 1.1.1.4.2
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 1.1.1.4.2.1
Riordina e .
Passaggio 1.1.1.4.2.2
Riordina e .
Passaggio 1.1.1.4.2.3
Applica l'identità a doppio angolo del seno.
Passaggio 1.1.2
La derivata prima di rispetto a è .
Passaggio 1.2
Poni la derivata prima uguale a quindi risolvi l'equazione .
Passaggio 1.2.1
Poni la derivata prima uguale a .
Passaggio 1.2.2
Applica l'identità a doppio angolo del seno.
Passaggio 1.2.3
Scomponi da .
Passaggio 1.2.3.1
Scomponi da .
Passaggio 1.2.3.2
Scomponi da .
Passaggio 1.2.3.3
Scomponi da .
Passaggio 1.2.4
Se qualsiasi singolo fattore nel lato sinistro dell'equazione è uguale a , l'intera espressione sarà uguale a .
Passaggio 1.2.5
Imposta uguale a e risolvi per .
Passaggio 1.2.5.1
Imposta uguale a .
Passaggio 1.2.5.2
Risolvi per .
Passaggio 1.2.5.2.1
Trova il valore dell'incognita corrispondente all'inverso del seno presente nell'equazione assegnata.
Passaggio 1.2.5.2.2
Semplifica il lato destro.
Passaggio 1.2.5.2.2.1
Il valore esatto di è .
Passaggio 1.2.5.2.3
La funzione del seno è positiva nel primo e nel secondo quadrante. Per trovare la seconda soluzione, sottrai l'angolo di riferimento da per trovare la soluzione nel secondo quadrante.
Passaggio 1.2.5.2.4
Sottrai da .
Passaggio 1.2.5.2.5
Trova il periodo di .
Passaggio 1.2.5.2.5.1
Si può calcolare il periodo della funzione usando .
Passaggio 1.2.5.2.5.2
Sostituisci con nella formula per il periodo.
Passaggio 1.2.5.2.5.3
Il valore assoluto è la distanza tra un numero e zero. La distanza tra e è .
Passaggio 1.2.5.2.5.4
Dividi per .
Passaggio 1.2.5.2.6
Il periodo della funzione è , quindi i valori si ripetono ogni radianti in entrambe le direzioni.
, per qualsiasi intero
, per qualsiasi intero
, per qualsiasi intero
Passaggio 1.2.6
Imposta uguale a e risolvi per .
Passaggio 1.2.6.1
Imposta uguale a .
Passaggio 1.2.6.2
Risolvi per .
Passaggio 1.2.6.2.1
Somma a entrambi i lati dell'equazione.
Passaggio 1.2.6.2.2
Dividi per ciascun termine in e semplifica.
Passaggio 1.2.6.2.2.1
Dividi per ciascun termine in .
Passaggio 1.2.6.2.2.2
Semplifica il lato sinistro.
Passaggio 1.2.6.2.2.2.1
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 1.2.6.2.2.2.1.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 1.2.6.2.2.2.1.2
Dividi per .
Passaggio 1.2.6.2.3
Trova il valore dell'incognita corrispondente all'inverso del coseno presente nell'equazione assegnata.
Passaggio 1.2.6.2.4
Semplifica il lato destro.
Passaggio 1.2.6.2.4.1
Il valore esatto di è .
Passaggio 1.2.6.2.5
La funzione del coseno è positiva nel primo e nel quarto quadrante. Per trovare la seconda soluzione, sottrai l'angolo di riferimento da per trovare la soluzione nel quarto quadrante.
Passaggio 1.2.6.2.6
Semplifica .
Passaggio 1.2.6.2.6.1
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 1.2.6.2.6.2
Riduci le frazioni.
Passaggio 1.2.6.2.6.2.1
e .
Passaggio 1.2.6.2.6.2.2
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 1.2.6.2.6.3
Semplifica il numeratore.
Passaggio 1.2.6.2.6.3.1
Moltiplica per .
Passaggio 1.2.6.2.6.3.2
Sottrai da .
Passaggio 1.2.6.2.7
Trova il periodo di .
Passaggio 1.2.6.2.7.1
Si può calcolare il periodo della funzione usando .
Passaggio 1.2.6.2.7.2
Sostituisci con nella formula per il periodo.
Passaggio 1.2.6.2.7.3
Il valore assoluto è la distanza tra un numero e zero. La distanza tra e è .
Passaggio 1.2.6.2.7.4
Dividi per .
Passaggio 1.2.6.2.8
Il periodo della funzione è , quindi i valori si ripetono ogni radianti in entrambe le direzioni.
, per qualsiasi intero
, per qualsiasi intero
, per qualsiasi intero
Passaggio 1.2.7
La soluzione finale è data da tutti i valori che rendono vera.
, per qualsiasi intero
Passaggio 1.2.8
Combina e in .
, per qualsiasi intero
, per qualsiasi intero
Passaggio 1.3
Trova i valori per cui la derivata è indefinita.
Passaggio 1.3.1
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 1.4
Risolvi per ciascun valore di dove la derivata è o indefinita.
Passaggio 1.4.1
Calcola per .
Passaggio 1.4.1.1
Sostituisci a .
Passaggio 1.4.1.2
Semplifica.
Passaggio 1.4.1.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 1.4.1.2.1.1
Il valore esatto di è .
Passaggio 1.4.1.2.1.2
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 1.4.1.2.1.3
Il valore esatto di è .
Passaggio 1.4.1.2.2
Somma e .
Passaggio 1.4.2
Calcola per .
Passaggio 1.4.2.1
Sostituisci a .
Passaggio 1.4.2.2
Semplifica.
Passaggio 1.4.2.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 1.4.2.2.1.1
Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante.
Passaggio 1.4.2.2.1.2
Il valore esatto di è .
Passaggio 1.4.2.2.1.3
Elevando a qualsiasi potenza positiva si ottiene .
Passaggio 1.4.2.2.1.4
Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante. Rendi negativa l'espressione, perché il coseno è negativo nel secondo quadrante.
Passaggio 1.4.2.2.1.5
Il valore esatto di è .
Passaggio 1.4.2.2.1.6
Moltiplica per .
Passaggio 1.4.2.2.2
Sottrai da .
Passaggio 1.4.3
Calcola per .
Passaggio 1.4.3.1
Sostituisci a .
Passaggio 1.4.3.2
Semplifica.
Passaggio 1.4.3.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 1.4.3.2.1.1
Il valore esatto di è .
Passaggio 1.4.3.2.1.2
Applica la regola del prodotto a .
Passaggio 1.4.3.2.1.3
Riscrivi come .
Passaggio 1.4.3.2.1.3.1
Usa per riscrivere come .
Passaggio 1.4.3.2.1.3.2
Applica la regola della potenza e moltiplica gli esponenti, .
Passaggio 1.4.3.2.1.3.3
e .
Passaggio 1.4.3.2.1.3.4
Elimina il fattore comune di .
Passaggio 1.4.3.2.1.3.4.1
Elimina il fattore comune.
Passaggio 1.4.3.2.1.3.4.2
Riscrivi l'espressione.
Passaggio 1.4.3.2.1.3.5
Calcola l'esponente.
Passaggio 1.4.3.2.1.4
Eleva alla potenza di .
Passaggio 1.4.3.2.1.5
Il valore esatto di è .
Passaggio 1.4.3.2.2
Per scrivere come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per .
Passaggio 1.4.3.2.3
Scrivi ogni espressione con un comune denominatore di , moltiplicando ciascuna per il fattore appropriato di .
Passaggio 1.4.3.2.3.1
Moltiplica per .
Passaggio 1.4.3.2.3.2
Moltiplica per .
Passaggio 1.4.3.2.4
Riduci i numeratori su un comune denominatore.
Passaggio 1.4.3.2.5
Somma e .
Passaggio 1.4.4
Elenca tutti i punti.
, per qualsiasi intero
, per qualsiasi intero
, per qualsiasi intero
Passaggio 2
Escludi i punti che non si trovano sull'intervallo.
Passaggio 3
Passaggio 3.1
Dividi in intervalli separati intorno ai valori che rendono la derivata prima o indefinita.
Passaggio 3.2
Sostituisci qualsiasi numero, come ad esempio , dell'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Passaggio 3.2.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 3.2.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 3.2.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 3.2.2.1.1
Moltiplica per .
Passaggio 3.2.2.1.2
Calcola .
Passaggio 3.2.2.1.3
Calcola .
Passaggio 3.2.2.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 3.2.2.2
Somma e .
Passaggio 3.2.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 3.3
Sostituisci qualsiasi numero, come ad esempio , dell'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Passaggio 3.3.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 3.3.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 3.3.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 3.3.2.1.1
Moltiplica per .
Passaggio 3.3.2.1.2
Calcola .
Passaggio 3.3.2.1.3
Calcola .
Passaggio 3.3.2.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 3.3.2.2
Sottrai da .
Passaggio 3.3.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 3.4
Sostituisci qualsiasi numero, come ad esempio , dell'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Passaggio 3.4.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 3.4.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 3.4.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 3.4.2.1.1
Moltiplica per .
Passaggio 3.4.2.1.2
Calcola .
Passaggio 3.4.2.1.3
Calcola .
Passaggio 3.4.2.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 3.4.2.2
Sottrai da .
Passaggio 3.4.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 3.5
Sostituisci qualsiasi numero, come ad esempio , dell'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Passaggio 3.5.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 3.5.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 3.5.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 3.5.2.1.1
Moltiplica per .
Passaggio 3.5.2.1.2
Calcola .
Passaggio 3.5.2.1.3
Calcola .
Passaggio 3.5.2.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 3.5.2.2
Somma e .
Passaggio 3.5.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 3.6
Sostituisci qualsiasi numero, come ad esempio , dell'intervallo nella derivata prima per controllare se il risultato è negativo o positivo.
Passaggio 3.6.1
Sostituisci la variabile con nell'espressione.
Passaggio 3.6.2
Semplifica il risultato.
Passaggio 3.6.2.1
Semplifica ciascun termine.
Passaggio 3.6.2.1.1
Moltiplica per .
Passaggio 3.6.2.1.2
Calcola .
Passaggio 3.6.2.1.3
Calcola .
Passaggio 3.6.2.1.4
Moltiplica per .
Passaggio 3.6.2.2
Sottrai da .
Passaggio 3.6.2.3
La risposta finale è .
Passaggio 3.7
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 3.8
Dato che la derivata prima ha cambiato segno da positivo a negativo intorno a , allora è un massimo locale.
è un massimo locale
Passaggio 3.9
Dato che la derivata prima ha cambiato segno da negativo a positivo intorno a , allora è un minimo locale.
è un minimo locale
Passaggio 3.10
Dato che la derivata prima ha cambiato segno da positivo a negativo intorno a , allora è un massimo locale.
è un massimo locale
Passaggio 3.11
Questi sono gli estremi locali per .
è un massimo locale
è un minimo locale
è un massimo locale
è un massimo locale
è un minimo locale
è un massimo locale
Passaggio 4
Confronta i valori trovati per ciascun valore di per determinare il massimo e il minimo assoluti su un intervallo dato. Il massimo comparirà in corrispondenza del valore più alto, mentre il minimo comparirà in corrispondenza del valore più basso.
Massimo assoluto:
Minimo assoluto:
Passaggio 5