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Álgebra Ejemplos
Paso 1
Paso 1.1
Diferencia.
Paso 1.1.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.2
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2
Evalúa .
Paso 1.2.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.2
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 1.2.2.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 1.2.2.2
La derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.4
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.5
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.2.6
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.7
Suma y .
Paso 1.2.8
Multiplica por .
Paso 1.2.9
Combina y .
Paso 1.2.10
Multiplica por .
Paso 1.2.11
Combina y .
Paso 1.2.12
Multiplica por .
Paso 1.2.13
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 1.3
Simplifica.
Paso 1.3.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.3.2
Combina los términos.
Paso 1.3.2.1
Combina y .
Paso 1.3.2.2
Multiplica por .
Paso 1.3.2.3
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 1.3.2.4
Combina y .
Paso 1.3.2.5
Resta de .
Paso 2
Paso 2.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 2.2.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 2.2.2
La derivada de con respecto a es .
Paso 2.2.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 2.3
Diferencia.
Paso 2.3.1
Combina y .
Paso 2.3.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 2.3.3
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.5
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.3.6
Multiplica por .
Paso 2.3.7
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.8
Combina fracciones.
Paso 2.3.8.1
Suma y .
Paso 2.3.8.2
Multiplica por .
Paso 2.3.8.3
Multiplica por .
Paso 2.4
Eleva a la potencia de .
Paso 2.5
Eleva a la potencia de .
Paso 2.6
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.7
Suma y .
Paso 2.8
Multiplica por .
Paso 3
Para obtener los valores mínimo y máximo locales de la función, establece la derivada igual a y resuelve.
Paso 4
Establece el numerador igual a cero.
Paso 5
Paso 5.1
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 5.1.1
Divide cada término en por .
Paso 5.1.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 5.1.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 5.1.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 5.1.2.1.2
Reescribe la expresión.
Paso 5.1.2.2
Cancela el factor común de .
Paso 5.1.2.2.1
Cancela el factor común.
Paso 5.1.2.2.2
Divide por .
Paso 5.1.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 5.1.3.1
Cancela el factor común de y .
Paso 5.1.3.1.1
Factoriza de .
Paso 5.1.3.1.2
Cancela los factores comunes.
Paso 5.1.3.1.2.1
Factoriza de .
Paso 5.1.3.1.2.2
Cancela el factor común.
Paso 5.1.3.1.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 5.1.3.2
Divide por .
Paso 5.2
Resta la inversa de seno de ambos lados de la ecuación para extraer del interior de seno.
Paso 5.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 5.3.1
El valor exacto de es .
Paso 5.4
Suma a ambos lados de la ecuación.
Paso 5.5
Como la expresión en cada lado de la ecuación tiene el mismo denominador, los numeradores deben ser iguales.
Paso 5.6
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 5.6.1
Divide cada término en por .
Paso 5.6.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 5.6.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 5.6.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 5.6.2.1.2
Reescribe la expresión.
Paso 5.6.2.2
Cancela el factor común de .
Paso 5.6.2.2.1
Cancela el factor común.
Paso 5.6.2.2.2
Divide por .
Paso 5.6.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 5.6.3.1
Cancela el factor común de y .
Paso 5.6.3.1.1
Factoriza de .
Paso 5.6.3.1.2
Cancela los factores comunes.
Paso 5.6.3.1.2.1
Factoriza de .
Paso 5.6.3.1.2.2
Cancela el factor común.
Paso 5.6.3.1.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 5.6.3.2
Cancela el factor común de .
Paso 5.6.3.2.1
Cancela el factor común.
Paso 5.6.3.2.2
Divide por .
Paso 5.7
La función seno es positiva en el primer y el segundo cuadrante. Para obtener la segunda solución, resta el ángulo de referencia de para obtener la solución en el segundo cuadrante.
Paso 5.8
Resuelve
Paso 5.8.1
Resta de .
Paso 5.8.2
Mueve todos los términos que no contengan al lado derecho de la ecuación.
Paso 5.8.2.1
Suma a ambos lados de la ecuación.
Paso 5.8.2.2
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 5.8.2.3
Combina y .
Paso 5.8.2.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 5.8.2.5
Simplifica el numerador.
Paso 5.8.2.5.1
Mueve a la izquierda de .
Paso 5.8.2.5.2
Suma y .
Paso 5.8.3
Como la expresión en cada lado de la ecuación tiene el mismo denominador, los numeradores deben ser iguales.
Paso 5.8.4
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 5.8.4.1
Divide cada término en por .
Paso 5.8.4.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 5.8.4.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 5.8.4.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 5.8.4.2.1.2
Reescribe la expresión.
Paso 5.8.4.2.2
Cancela el factor común de .
Paso 5.8.4.2.2.1
Cancela el factor común.
Paso 5.8.4.2.2.2
Divide por .
Paso 5.8.4.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 5.8.4.3.1
Cancela el factor común de .
Paso 5.8.4.3.1.1
Cancela el factor común.
Paso 5.8.4.3.1.2
Reescribe la expresión.
Paso 5.9
La solución a la ecuación .
Paso 6
Evalúa la segunda derivada en . Si la segunda derivada es positiva, entonces este es un mínimo local. Si es negativa, entonces este es un máximo local.
Paso 7
Paso 7.1
Multiplica por .
Paso 7.2
Simplifica el numerador.
Paso 7.2.1
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 7.2.2
Resta de .
Paso 7.2.3
Divide por .
Paso 7.2.4
El valor exacto de es .
Paso 7.2.5
Multiplica por .
Paso 8
es un máximo local porque el valor de la segunda derivada es negativo. Esto se conoce como prueba de la segunda derivada
es un máximo local
Paso 9
Paso 9.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 9.2
Simplifica el resultado.
Paso 9.2.1
Simplifica cada término.
Paso 9.2.1.1
Resta de .
Paso 9.2.1.2
Multiplica por .
Paso 9.2.1.3
El valor exacto de es .
Paso 9.2.1.4
Multiplica por .
Paso 9.2.2
Suma y .
Paso 9.2.3
La respuesta final es .
Paso 10
Evalúa la segunda derivada en . Si la segunda derivada es positiva, entonces este es un mínimo local. Si es negativa, entonces este es un máximo local.
Paso 11
Paso 11.1
Simplifica el numerador.
Paso 11.1.1
Combina y .
Paso 11.1.2
Combina y .
Paso 11.2
Multiplica por .
Paso 11.3
Reduce la expresión mediante la cancelación de los factores comunes.
Paso 11.3.1
Reduce la expresión mediante la cancelación de los factores comunes.
Paso 11.3.1.1
Factoriza de .
Paso 11.3.1.2
Factoriza de .
Paso 11.3.1.3
Cancela el factor común.
Paso 11.3.1.4
Reescribe la expresión.
Paso 11.3.2
Divide por .
Paso 11.4
Simplifica el numerador.
Paso 11.4.1
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 11.4.2
Resta de .
Paso 11.4.3
Cancela el factor común de .
Paso 11.4.3.1
Cancela el factor común.
Paso 11.4.3.2
Divide por .
Paso 11.4.4
Aplica el ángulo de referencia mediante la búsqueda del ángulo con valores trigonométricos equivalentes en el primer cuadrante. Haz que la expresión sea negativa porque el coseno es negativo en el segundo cuadrante.
Paso 11.4.5
El valor exacto de es .
Paso 11.4.6
Multiplica por .
Paso 11.4.7
Multiplica por .
Paso 11.5
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 11.6
Multiplica .
Paso 11.6.1
Multiplica por .
Paso 11.6.2
Multiplica por .
Paso 12
es un mínimo local porque el valor de la segunda derivada es positivo. Esto se conoce como prueba de la segunda derivada.
es un mínimo local
Paso 13
Paso 13.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 13.2
Simplifica el resultado.
Paso 13.2.1
Simplifica cada término.
Paso 13.2.1.1
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 13.2.1.2
Combina y .
Paso 13.2.1.3
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 13.2.1.4
Simplifica el numerador.
Paso 13.2.1.4.1
Multiplica por .
Paso 13.2.1.4.2
Resta de .
Paso 13.2.1.5
Cancela el factor común de .
Paso 13.2.1.5.1
Factoriza de .
Paso 13.2.1.5.2
Cancela el factor común.
Paso 13.2.1.5.3
Reescribe la expresión.
Paso 13.2.1.6
Cancela el factor común de .
Paso 13.2.1.6.1
Cancela el factor común.
Paso 13.2.1.6.2
Reescribe la expresión.
Paso 13.2.1.7
Aplica el ángulo de referencia mediante la búsqueda del ángulo con valores trigonométricos equivalentes en el primer cuadrante. Haz que la expresión sea negativa porque el coseno es negativo en el segundo cuadrante.
Paso 13.2.1.8
El valor exacto de es .
Paso 13.2.1.9
Multiplica .
Paso 13.2.1.9.1
Multiplica por .
Paso 13.2.1.9.2
Multiplica por .
Paso 13.2.2
Resta de .
Paso 13.2.3
La respuesta final es .
Paso 14
Estos son los extremos locales de .
es un máximo local
es un mínimo local
Paso 15