Calcolatrice di derivate con passaggi

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Risultato

f(x)x2·sin(3x) + ln(x)/x + e−x2
f′(x)2x·sin(3x) + 3x2·cos(3x) + (1 − ln(x))/x2 − 2x·e−x2
f(1)0,509
f′(1)−2,423
Retta tangentey = −2,423x + 2,932

Deriva una funzione di x e vedi come viene applicata ogni regola. La calcolatrice gestisce polinomi, potenze e radici, esponenziali, logaritmi, funzioni trigonometriche e trigonometriche inverse, e le combina con le regole della somma, del prodotto, del quoziente e della catena, semplificando il risultato man mano. Trova anche la derivata seconda e terza e calcola la derivata e la retta tangente in un punto.

Soluzione passo passo

Leggi la funzione

f(x) = x2·sin(3x) + ln(x)/x + e−x2

Regola della somma: deriva termine per termine

d/dx[x2·sin(3x)] = 2x·sin(3x) + 3x2·cos(3x)
d/dx[ln(x)/x] = (1 − ln(x))/x2
d/dx[e−x2] = −2x·e−x2
f′(x) = 2x·sin(3x) + 3x2·cos(3x) + (1 − ln(x))/x2 − 2x·e−x2

Regola del prodotto

(uv)′ = u′v + uv′
u = x2, u′ = 2x
v = sin(3x), v′ = 3cos(3x)
d/dx[x2·sin(3x)] = 2x·sin(3x) + x2·(3cos(3x)) = 2x·sin(3x) + 3x2·cos(3x)

Regola della catena

d/dx[f(u)] = f′(u)·u′
u = 3x, u′ = 3
d/dx[sin(3x)] = cos(3x)·3 = 3cos(3x)

Regola del quoziente

(u/v)′ = (u′v − uv′)/v²
u = ln(x), u′ = 1/x
v = x, v′ = 1
d/dx[ln(x)/x] = ((1/x)·x − ln(x)·1)/x2 = (1 − ln(x))/x2

Regola della catena

d/dx[eu] = eu·u′
u = −x2, u′ = −2x
d/dx[e−x2] = e−x2·(−2x) = −2x·e−x2

Regole di derivazione usate

d/dx[f + g] = f′ + g′
d/dx[c·f] = c·f′
d/dx[xn] = n·xn−1
(uv)′ = u′v + uv′
(u/v)′ = (u′v − uv′)/v²
d/dx[f(u)] = f′(u)·u′
d/dx[ex] = ex
sin(u) → cos(u)
ln(u) → 1/u

Risultato

f′(x) = 2x·sin(3x) + 3x2·cos(3x) + (1 − ln(x))/x2 − 2x·e−x2

Valuta nel punto

f(1) = 0,509
f′(1) = −2,423
retta tangente: y = f(x₀) + f′(x₀)·(x − x₀) = 0,509 + (−2,423)·(x − 1)

Formule chiave

Regola della potenza
(xⁿ)′ = n·xⁿ⁻¹
Regola del prodotto
(uv)′ = u′v + uv′
Regola del quoziente
(u/v)′ = (u′v − uv′)/v²
Regola della catena
f(g(x))′ = f′(g(x))·g′(x)
Derivate fondamentali
(eˣ)′ = eˣ, (ln x)′ = 1/x, (sin x)′ = cos x, (cos x)′ = −sin x

Come calcolare una derivata passo dopo passo

  1. Scomponi una somma nei suoi termini e deriva ciascuno separatamente (regola della somma). I fattori costanti restano davanti (regola del multiplo costante).
  2. Per le potenze usa la regola della potenza, d/dx[xⁿ] = n·xⁿ⁻¹. Vale anche per radici e reciproci: √x = x^(1/2) e 1/x² = x⁻².
  3. Per un prodotto u·v usa la regola del prodotto (uv)′ = u′v + uv′; per un quoziente u/v usa la regola del quoziente (u/v)′ = (u′v − uv′)/v².
  4. Per una funzione di un’altra funzione, come sin(3x) o e^(x²), usa la regola della catena: deriva la funzione esterna, lascia l’argomento e moltiplica per la derivata dell’argomento.
  5. Semplifica: raccogli i termini simili e semplifica i fattori comuni tra numeratore e denominatore.

Domande e risposte

Come scrivo la funzione?

Usa ^ per le potenze e le parentesi per gli argomenti delle funzioni: x^3 - 2x, sin(3x), e^(2x), ln(x)/x, sqrt(x^2 + 1). I segni di moltiplicazione si possono omettere: 3x^2 sin(x) significa 3x²·sin(x). Scrivi e^(2x) con le parentesi; e^2x viene letto come e²·x.

Quali funzioni sono supportate?

sin, cos, tan, sec, csc, cot, arcsin, arccos, arctan, exp, ln, log (in base 10) e sqrt, con qualsiasi combinazione di +, −, ·, / e potenze, comprese potenze come x^x in cui sia la base sia l’esponente contengono x.

Qual è la differenza tra ln e log?

ln è il logaritmo naturale, in base e, con d/dx[ln x] = 1/x. In questa calcolatrice log indica il logaritmo in base 10, la cui derivata è 1/(x·ln 10).

Come trova la calcolatrice la retta tangente?

Inserisci un punto x₀. La retta tangente è y = f(x₀) + f′(x₀)·(x − x₀): passa per il punto della curva e ha come pendenza la derivata.

La risposta è sempre nella forma più semplice?

Il risultato è semplificato raccogliendo i termini simili, unendo le potenze e semplificando i fattori comuni, ma può essere scritto in modo diverso dal tuo libro, per esempio cos(x)/sin(x) invece di cot(x). Le due forme sono uguali.

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