Trigonometria Esempi

$f (x) = - 3 \sin (x - π) + 2$

Passaggio 1

Trova la derivata prima della funzione.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.1

Secondo la regola della somma, la derivata di $- 3 \sin (x - π) + 2$ rispetto a $x$ è $\frac{d}{d x} [- 3 \sin (x - π)] + \frac{d}{d x} [2]$ .

$\frac{d}{d x} [- 3 \sin (x - π)] + \frac{d}{d x} [2]$

Passaggio 1.2

Calcola $\frac{d}{d x} [- 3 \sin (x - π)]$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.2.1

Poiché $- 3$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $- 3 \sin (x - π)$ rispetto a $x$ è $- 3 \frac{d}{d x} [\sin (x - π)]$ .

$- 3 \frac{d}{d x} [\sin (x - π)] + \frac{d}{d x} [2]$

Passaggio 1.2.2

Differenzia usando la regola della catena secondo cui $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ è $f' (g (x)) g' (x)$ dove $f (x) = \sin (x)$ e $g (x) = x - π$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.2.2.1

Per applicare la regola della catena, imposta $u$ come $x - π$ .

$- 3 (\frac{d}{d u} [\sin (u)] \frac{d}{d x} [x - π]) + \frac{d}{d x} [2]$

Passaggio 1.2.2.2

La derivata di $\sin (u)$ rispetto a $u$ è $\cos (u)$ .

$- 3 (\cos (u) \frac{d}{d x} [x - π]) + \frac{d}{d x} [2]$

Passaggio 1.2.2.3

Sostituisci tutte le occorrenze di $u$ con $x - π$ .

$- 3 (\cos (x - π) \frac{d}{d x} [x - π]) + \frac{d}{d x} [2]$

Passaggio 1.2.3

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

$- 3 (\cos (x - π) (\frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [- π])) + \frac{d}{d x} [2]$

Passaggio 1.2.4

Differenzia usando la regola della potenza secondo cui $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 1$ .

$- 3 (\cos (x - π) (1 + \frac{d}{d x} [- π])) + \frac{d}{d x} [2]$

Passaggio 1.2.5

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

$- 3 (\cos (x - π) (1 + 0)) + \frac{d}{d x} [2]$

Passaggio 1.2.6

Somma $1$ e $0$ .

$- 3 (\cos (x - π) \cdot 1) + \frac{d}{d x} [2]$

Passaggio 1.2.7

Moltiplica $\cos (x - π)$ per $1$ .

$- 3 \cos (x - π) + \frac{d}{d x} [2]$

Passaggio 1.3

Differenzia usando la regola della costante.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 1.3.1

Poiché $2$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $2$ rispetto a $x$ è $0$ .

$- 3 \cos (x - π) + 0$

Passaggio 1.3.2

Somma $- 3 \cos (x - π)$ e $0$ .

$- 3 \cos (x - π)$

Passaggio 2

Trova la derivata seconda della funzione.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.1

Poiché $- 3$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $- 3 \cos (x - π)$ rispetto a $x$ è $- 3 \frac{d}{d x} [\cos (x - π)]$ .

$f'' (x) = - 3 \frac{d}{d x} \cos (x - π)$

Passaggio 2.2

Differenzia usando la regola della catena secondo cui $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ è $f' (g (x)) g' (x)$ dove $f (x) = \cos (x)$ e $g (x) = x - π$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.2.1

Per applicare la regola della catena, imposta $u$ come $x - π$ .

$f'' (x) = - 3 (\frac{d}{d u} (\cos (u)) \frac{d}{d x} (x - π))$

Passaggio 2.2.2

La derivata di $\cos (u)$ rispetto a $u$ è $- \sin (u)$ .

$f'' (x) = - 3 (- \sin (u) \frac{d}{d x} (x - π))$

Passaggio 2.2.3

Sostituisci tutte le occorrenze di $u$ con $x - π$ .

$f'' (x) = - 3 (- \sin (x - π) \frac{d}{d x} (x - π))$

Passaggio 2.3

Differenzia.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.3.1

Moltiplica $- 1$ per $- 3$ .

$f'' (x) = 3 (\sin (x - π) \frac{d}{d x} (x - π))$

Passaggio 2.3.2

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

$f'' (x) = 3 \sin (x - π) (\frac{d}{d x} (x) + \frac{d}{d x} (- π))$

Passaggio 2.3.3

Differenzia usando la regola della potenza secondo cui $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 1$ .

$f'' (x) = 3 \sin (x - π) (1 + \frac{d}{d x} (- π))$

Passaggio 2.3.4

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

$f'' (x) = 3 \sin (x - π) (1 + 0)$

Passaggio 2.3.5

Semplifica l'espressione.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 2.3.5.1

Somma $1$ e $0$ .

$f'' (x) = 3 \sin (x - π) \cdot 1$

Passaggio 2.3.5.2

Moltiplica $3$ per $1$ .

$f'' (x) = 3 \sin (x - π)$

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.

$- 3 \cos (x - π) = 0$

Passaggio 4

Dividi per $- 3$ ciascun termine in $- 3 \cos (x - π) = 0$ e semplifica.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 4.1

Dividi per $- 3$ ciascun termine in $- 3 \cos (x - π) = 0$ .

$\frac{- 3 \cos (x - π)}{- 3} = \frac{0}{- 3}$

Passaggio 4.2

Semplifica il lato sinistro.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 4.2.1

Elimina il fattore comune di $- 3$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 4.2.1.1

Elimina il fattore comune.

$\frac{- 3 \cos (x - π)}{- 3} = \frac{0}{- 3}$

Passaggio 4.2.1.2

Dividi $\cos (x - π)$ per $1$ .

$\cos (x - π) = \frac{0}{- 3}$

Passaggio 4.3

Semplifica il lato destro.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 4.3.1

Dividi $0$ per $- 3$ .

$\cos (x - π) = 0$

Passaggio 5

Trova il valore dell'incognita $x$ corrispondente all'inverso del coseno presente nell'equazione assegnata.

$x - π = \arccos (0)$

Passaggio 6

Semplifica il lato destro.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 6.1

Il valore esatto di $\arccos (0)$ è $\frac{π}{2}$ .

$x - π = \frac{π}{2}$

Passaggio 7

Sposta tutti i termini non contenenti $x$ sul lato destro dell'equazione.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 7.1

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

$x = \frac{π}{2} + π$

Passaggio 7.2

Per scrivere $π$ come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per $\frac{2}{2}$ .

$x = \frac{π}{2} + π \cdot \frac{2}{2}$

Passaggio 7.3

$π$ e $\frac{2}{2}$ .

$x = \frac{π}{2} + \frac{π \cdot 2}{2}$

Passaggio 7.4

Riduci i numeratori su un comune denominatore.

$x = \frac{π + π \cdot 2}{2}$

Passaggio 7.5

Semplifica il numeratore.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 7.5.1

Sposta $2$ alla sinistra di $π$ .

$x = \frac{π + 2 \cdot π}{2}$

Passaggio 7.5.2

Somma $π$ e $2 π$ .

$x = \frac{3 π}{2}$

Passaggio 8

La funzione del coseno è positiva nel primo e nel quarto quadrante. Per trovare la seconda soluzione, sottrai l'angolo di riferimento da $2 π$ per trovare la soluzione nel quarto quadrante.

$x - π = 2 π - \frac{π}{2}$

Passaggio 9

Risolvi per $x$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 9.1

Semplifica $2 π - \frac{π}{2}$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 9.1.1

Per scrivere $2 π$ come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per $\frac{2}{2}$ .

$x - π = 2 π \cdot \frac{2}{2} - \frac{π}{2}$

Passaggio 9.1.2

Riduci le frazioni.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 9.1.2.1

$2 π$ e $\frac{2}{2}$ .

$x - π = \frac{2 π \cdot 2}{2} - \frac{π}{2}$

Passaggio 9.1.2.2

Riduci i numeratori su un comune denominatore.

$x - π = \frac{2 π \cdot 2 - π}{2}$

Passaggio 9.1.3

Semplifica il numeratore.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 9.1.3.1

Moltiplica $2$ per $2$ .

$x - π = \frac{4 π - π}{2}$

Passaggio 9.1.3.2

Sottrai $π$ da $4 π$ .

$x - π = \frac{3 π}{2}$

Passaggio 9.2

Sposta tutti i termini non contenenti $x$ sul lato destro dell'equazione.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 9.2.1

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

$x = \frac{3 π}{2} + π$

Passaggio 9.2.2

Per scrivere $π$ come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per $\frac{2}{2}$ .

$x = \frac{3 π}{2} + π \cdot \frac{2}{2}$

Passaggio 9.2.3

$π$ e $\frac{2}{2}$ .

$x = \frac{3 π}{2} + \frac{π \cdot 2}{2}$

Passaggio 9.2.4

Riduci i numeratori su un comune denominatore.

$x = \frac{3 π + π \cdot 2}{2}$

Passaggio 9.2.5

Semplifica il numeratore.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 9.2.5.1

Sposta $2$ alla sinistra di $π$ .

$x = \frac{3 π + 2 \cdot π}{2}$

Passaggio 9.2.5.2

Somma $3 π$ e $2 π$ .

$x = \frac{5 π}{2}$

Passaggio 10

La soluzione dell'equazione $x - π = \frac{π}{2}$ .

$x = \frac{3 π}{2}, \frac{5 π}{2}$

Passaggio 11

Calcola la derivata seconda per $x = \frac{3 π}{2}$ . Se la derivata seconda è positiva, allora si tratta di un minimo locale. Se è negativa, allora è un massimo locale.

$3 \sin ((\frac{3 π}{2}) - π)$

Passaggio 12

Calcola la derivata seconda.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 12.1

Per scrivere $- π$ come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per $\frac{2}{2}$ .

$3 \sin (\frac{3 π}{2} - π \cdot \frac{2}{2})$

Passaggio 12.2

Riduci le frazioni.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 12.2.1

$- π$ e $\frac{2}{2}$ .

$3 \sin (\frac{3 π}{2} + \frac{- π \cdot 2}{2})$

Passaggio 12.2.2

Riduci i numeratori su un comune denominatore.

$3 \sin (\frac{3 π - π \cdot 2}{2})$

Passaggio 12.3

Semplifica il numeratore.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 12.3.1

Moltiplica $2$ per $- 1$ .

$3 \sin (\frac{3 π - 2 π}{2})$

Passaggio 12.3.2

Sottrai $2 π$ da $3 π$ .

$3 \sin (\frac{π}{2})$

Passaggio 12.4

Il valore esatto di $\sin (\frac{π}{2})$ è $1$ .

$3 \cdot 1$

Passaggio 12.5

Moltiplica $3$ per $1$ .

$3$

Passaggio 13

$x = \frac{3 π}{2}$ è un minimo locale perché il valore della derivata seconda è positivo. Ciò si definisce test della derivata seconda.

$x = \frac{3 π}{2}$ è un minimo locale

Passaggio 14

Trova il valore di y quando $x = \frac{3 π}{2}$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 14.1

Sostituisci la variabile $x$ con $\frac{3 π}{2}$ nell'espressione.

$f (\frac{3 π}{2}) = - 3 \sin ((\frac{3 π}{2}) - π) + 2$

Passaggio 14.2

Semplifica il risultato.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 14.2.1

Semplifica ciascun termine.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 14.2.1.1

Per scrivere $- π$ come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per $\frac{2}{2}$ .

$f (\frac{3 π}{2}) = - 3 \sin (\frac{3 π}{2} - π \cdot \frac{2}{2}) + 2$

Passaggio 14.2.1.2

$- π$ e $\frac{2}{2}$ .

$f (\frac{3 π}{2}) = - 3 \sin (\frac{3 π}{2} + \frac{- π \cdot 2}{2}) + 2$

Passaggio 14.2.1.3

Riduci i numeratori su un comune denominatore.

$f (\frac{3 π}{2}) = - 3 \sin (\frac{3 π - π \cdot 2}{2}) + 2$

Passaggio 14.2.1.4

Semplifica il numeratore.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 14.2.1.4.1

Moltiplica $2$ per $- 1$ .

$f (\frac{3 π}{2}) = - 3 \sin (\frac{3 π - 2 π}{2}) + 2$

Passaggio 14.2.1.4.2

Sottrai $2 π$ da $3 π$ .

$f (\frac{3 π}{2}) = - 3 \sin (\frac{π}{2}) + 2$

Passaggio 14.2.1.5

Il valore esatto di $\sin (\frac{π}{2})$ è $1$ .

$f (\frac{3 π}{2}) = - 3 \cdot 1 + 2$

Passaggio 14.2.1.6

Moltiplica $- 3$ per $1$ .

$f (\frac{3 π}{2}) = - 3 + 2$

Passaggio 14.2.2

Somma $- 3$ e $2$ .

$f (\frac{3 π}{2}) = - 1$

Passaggio 14.2.3

La risposta finale è $- 1$ .

$y = - 1$

Passaggio 15

Calcola la derivata seconda per $x = \frac{5 π}{2}$ . Se la derivata seconda è positiva, allora si tratta di un minimo locale. Se è negativa, allora è un massimo locale.

$3 \sin ((\frac{5 π}{2}) - π)$

Passaggio 16

Calcola la derivata seconda.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 16.1

Per scrivere $- π$ come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per $\frac{2}{2}$ .

$3 \sin (\frac{5 π}{2} - π \cdot \frac{2}{2})$

Passaggio 16.2

Riduci le frazioni.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 16.2.1

$- π$ e $\frac{2}{2}$ .

$3 \sin (\frac{5 π}{2} + \frac{- π \cdot 2}{2})$

Passaggio 16.2.2

Riduci i numeratori su un comune denominatore.

$3 \sin (\frac{5 π - π \cdot 2}{2})$

Passaggio 16.3

Semplifica il numeratore.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 16.3.1

Moltiplica $2$ per $- 1$ .

$3 \sin (\frac{5 π - 2 π}{2})$

Passaggio 16.3.2

Sottrai $2 π$ da $5 π$ .

$3 \sin (\frac{3 π}{2})$

Passaggio 16.4

Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante. Rendi negativa l'espressione, perché il seno è negativo nel quarto quadrante.

$3 (- \sin (\frac{π}{2}))$

Passaggio 16.5

Il valore esatto di $\sin (\frac{π}{2})$ è $1$ .

$3 (- 1 \cdot 1)$

Passaggio 16.6

Moltiplica $3 (- 1 \cdot 1)$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 16.6.1

Moltiplica $- 1$ per $1$ .

$3 \cdot - 1$

Passaggio 16.6.2

Moltiplica $3$ per $- 1$ .

$- 3$

Passaggio 17

$x = \frac{5 π}{2}$ è un massimo locale perché il valore della derivata seconda è negativo. Ciò si definisce test della derivata seconda.

$x = \frac{5 π}{2}$ è un massimo locale

Passaggio 18

Trova il valore di y quando $x = \frac{5 π}{2}$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 18.1

Sostituisci la variabile $x$ con $\frac{5 π}{2}$ nell'espressione.

$f (\frac{5 π}{2}) = - 3 \sin ((\frac{5 π}{2}) - π) + 2$

Passaggio 18.2

Semplifica il risultato.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 18.2.1

Semplifica ciascun termine.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 18.2.1.1

Per scrivere $- π$ come una frazione con un comune denominatore, moltiplicala per $\frac{2}{2}$ .

$f (\frac{5 π}{2}) = - 3 \sin (\frac{5 π}{2} - π \cdot \frac{2}{2}) + 2$

Passaggio 18.2.1.2

$- π$ e $\frac{2}{2}$ .

$f (\frac{5 π}{2}) = - 3 \sin (\frac{5 π}{2} + \frac{- π \cdot 2}{2}) + 2$

Passaggio 18.2.1.3

Riduci i numeratori su un comune denominatore.

$f (\frac{5 π}{2}) = - 3 \sin (\frac{5 π - π \cdot 2}{2}) + 2$

Passaggio 18.2.1.4

Semplifica il numeratore.

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 18.2.1.4.1

Moltiplica $2$ per $- 1$ .

$f (\frac{5 π}{2}) = - 3 \sin (\frac{5 π - 2 π}{2}) + 2$

Passaggio 18.2.1.4.2

Sottrai $2 π$ da $5 π$ .

$f (\frac{5 π}{2}) = - 3 \sin (\frac{3 π}{2}) + 2$

Passaggio 18.2.1.5

Applica l'angolo di riferimento trovando l'angolo con valori trigonometrici equivalenti nel primo quadrante. Rendi negativa l'espressione, perché il seno è negativo nel quarto quadrante.

$f (\frac{5 π}{2}) = - 3 (- \sin (\frac{π}{2})) + 2$

Passaggio 18.2.1.6

Il valore esatto di $\sin (\frac{π}{2})$ è $1$ .

$f (\frac{5 π}{2}) = - 3 (- 1 \cdot 1) + 2$

Passaggio 18.2.1.7

Moltiplica $- 3 (- 1 \cdot 1)$ .

Tocca per altri passaggi...

Passaggio 18.2.1.7.1

Moltiplica $- 1$ per $1$ .

$f (\frac{5 π}{2}) = - 3 \cdot - 1 + 2$

Passaggio 18.2.1.7.2

Moltiplica $- 3$ per $- 1$ .

$f (\frac{5 π}{2}) = 3 + 2$

Passaggio 18.2.2

Somma $3$ e $2$ .

$f (\frac{5 π}{2}) = 5$

Passaggio 18.2.3

La risposta finale è $5$ .

$y = 5$

Passaggio 19

Questi sono gli estremi locali per $f (x) = - 3 \sin (x - π) + 2$ .

$(\frac{3 π}{2}, - 1)$ è un minimo locale

$(\frac{5 π}{2}, 5)$ è un massimo locale

Passaggio 20