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Álgebra Ejemplos
Paso 1
Paso 1.1
Según la regla de la suma, 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 potencia, que establece que es donde .
Paso 1.2.3
Multiplica por .
Paso 1.3
Evalúa .
Paso 1.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.3.3
Multiplica por .
Paso 1.4
Evalúa .
Paso 1.4.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.4.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.4.3
Multiplica por .
Paso 1.5
Diferencia con la regla de la constante.
Paso 1.5.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.5.2
Suma y .
Paso 2
Paso 2.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2
Evalúa .
Paso 2.2.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.2.3
Multiplica por .
Paso 2.3
Evalúa .
Paso 2.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.3.3
Multiplica por .
Paso 2.4
Diferencia con la regla de la constante.
Paso 2.4.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.4.2
Suma y .
Paso 3
Para obtener los valores mínimo y máximo locales de la función, establece la derivada igual a y resuelve.
Paso 4
Paso 4.1
Obtén la primera derivada.
Paso 4.1.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.2
Evalúa .
Paso 4.1.2.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.2.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.2.3
Multiplica por .
Paso 4.1.3
Evalúa .
Paso 4.1.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.3.3
Multiplica por .
Paso 4.1.4
Evalúa .
Paso 4.1.4.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.4.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.4.3
Multiplica por .
Paso 4.1.5
Diferencia con la regla de la constante.
Paso 4.1.5.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.5.2
Suma y .
Paso 4.2
La primera derivada de con respecto a es .
Paso 5
Paso 5.1
Establece la primera derivada igual a .
Paso 5.2
Factoriza de .
Paso 5.2.1
Factoriza de .
Paso 5.2.2
Factoriza de .
Paso 5.2.3
Factoriza de .
Paso 5.2.4
Factoriza de .
Paso 5.2.5
Factoriza de .
Paso 5.3
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 5.3.1
Divide cada término en por .
Paso 5.3.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 5.3.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 5.3.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 5.3.2.1.2
Divide por .
Paso 5.3.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 5.3.3.1
Divide por .
Paso 5.4
Usa la fórmula cuadrática para obtener las soluciones.
Paso 5.5
Sustituye los valores , y en la fórmula cuadrática y resuelve .
Paso 5.6
Simplifica.
Paso 5.6.1
Simplifica el numerador.
Paso 5.6.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 5.6.1.2
Multiplica .
Paso 5.6.1.2.1
Multiplica por .
Paso 5.6.1.2.2
Multiplica por .
Paso 5.6.1.3
Suma y .
Paso 5.6.1.4
Reescribe como .
Paso 5.6.1.4.1
Factoriza de .
Paso 5.6.1.4.2
Reescribe como .
Paso 5.6.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 5.6.2
Multiplica por .
Paso 5.6.3
Simplifica .
Paso 5.7
Simplifica la expresión para obtener el valor de la parte de .
Paso 5.7.1
Simplifica el numerador.
Paso 5.7.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 5.7.1.2
Multiplica .
Paso 5.7.1.2.1
Multiplica por .
Paso 5.7.1.2.2
Multiplica por .
Paso 5.7.1.3
Suma y .
Paso 5.7.1.4
Reescribe como .
Paso 5.7.1.4.1
Factoriza de .
Paso 5.7.1.4.2
Reescribe como .
Paso 5.7.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 5.7.2
Multiplica por .
Paso 5.7.3
Simplifica .
Paso 5.7.4
Cambia a .
Paso 5.7.5
Reescribe como .
Paso 5.7.6
Factoriza de .
Paso 5.7.7
Factoriza de .
Paso 5.7.8
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 5.8
Simplifica la expresión para obtener el valor de la parte de .
Paso 5.8.1
Simplifica el numerador.
Paso 5.8.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 5.8.1.2
Multiplica .
Paso 5.8.1.2.1
Multiplica por .
Paso 5.8.1.2.2
Multiplica por .
Paso 5.8.1.3
Suma y .
Paso 5.8.1.4
Reescribe como .
Paso 5.8.1.4.1
Factoriza de .
Paso 5.8.1.4.2
Reescribe como .
Paso 5.8.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 5.8.2
Multiplica por .
Paso 5.8.3
Simplifica .
Paso 5.8.4
Cambia a .
Paso 5.8.5
Reescribe como .
Paso 5.8.6
Factoriza de .
Paso 5.8.7
Factoriza de .
Paso 5.8.8
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 5.9
La respuesta final es la combinación de ambas soluciones.
Paso 6
Paso 6.1
El dominio de la expresión son todos números reales, excepto cuando la expresión no está definida. En ese caso, no hay ningún número real que haga que la expresión sea indefinida.
Paso 7
Puntos críticos para evaluar.
Paso 8
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 9
Paso 9.1
Simplifica cada término.
Paso 9.1.1
Multiplica .
Paso 9.1.1.1
Multiplica por .
Paso 9.1.1.2
Combina y .
Paso 9.1.1.3
Multiplica por .
Paso 9.1.2
Divide por .
Paso 9.2
Suma y .
Paso 10
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 11
Paso 11.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 11.2
Simplifica el resultado.
Paso 11.2.1
Simplifica cada término.
Paso 11.2.1.1
Usa la regla de la potencia para distribuir el exponente.
Paso 11.2.1.1.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 11.2.1.1.2
Aplica la regla del producto a .
Paso 11.2.1.2
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.4
Usa el teorema del binomio.
Paso 11.2.1.5
Simplifica cada término.
Paso 11.2.1.5.1
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.5.2
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 11.2.1.5.2.1
Multiplica por .
Paso 11.2.1.5.2.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.5.2.1.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 11.2.1.5.2.2
Suma y .
Paso 11.2.1.5.3
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.5.4
Multiplica por .
Paso 11.2.1.5.5
Multiplica por .
Paso 11.2.1.5.6
Aplica la regla del producto a .
Paso 11.2.1.5.7
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.5.8
Reescribe como .
Paso 11.2.1.5.8.1
Usa para reescribir como .
Paso 11.2.1.5.8.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 11.2.1.5.8.3
Combina y .
Paso 11.2.1.5.8.4
Cancela el factor común de .
Paso 11.2.1.5.8.4.1
Cancela el factor común.
Paso 11.2.1.5.8.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 11.2.1.5.8.5
Evalúa el exponente.
Paso 11.2.1.5.9
Multiplica .
Paso 11.2.1.5.9.1
Multiplica por .
Paso 11.2.1.5.9.2
Multiplica por .
Paso 11.2.1.5.10
Aplica la regla del producto a .
Paso 11.2.1.5.11
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.5.12
Reescribe como .
Paso 11.2.1.5.13
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.5.14
Reescribe como .
Paso 11.2.1.5.14.1
Factoriza de .
Paso 11.2.1.5.14.2
Reescribe como .
Paso 11.2.1.5.15
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 11.2.1.5.16
Multiplica por .
Paso 11.2.1.6
Suma y .
Paso 11.2.1.7
Resta de .
Paso 11.2.1.8
Cancela el factor común de y .
Paso 11.2.1.8.1
Factoriza de .
Paso 11.2.1.8.2
Factoriza de .
Paso 11.2.1.8.3
Factoriza de .
Paso 11.2.1.8.4
Cancela los factores comunes.
Paso 11.2.1.8.4.1
Factoriza de .
Paso 11.2.1.8.4.2
Cancela el factor común.
Paso 11.2.1.8.4.3
Reescribe la expresión.
Paso 11.2.1.9
Multiplica .
Paso 11.2.1.9.1
Multiplica por .
Paso 11.2.1.9.2
Combina y .
Paso 11.2.1.9.3
Multiplica por .
Paso 11.2.1.10
Divide por .
Paso 11.2.1.11
Usa la regla de la potencia para distribuir el exponente.
Paso 11.2.1.11.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 11.2.1.11.2
Aplica la regla del producto a .
Paso 11.2.1.12
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.13
Multiplica por .
Paso 11.2.1.14
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.15
Reescribe como .
Paso 11.2.1.16
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 11.2.1.16.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 11.2.1.16.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 11.2.1.16.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 11.2.1.17
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 11.2.1.17.1
Simplifica cada término.
Paso 11.2.1.17.1.1
Multiplica por .
Paso 11.2.1.17.1.2
Multiplica por .
Paso 11.2.1.17.1.3
Multiplica por .
Paso 11.2.1.17.1.4
Multiplica .
Paso 11.2.1.17.1.4.1
Multiplica por .
Paso 11.2.1.17.1.4.2
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.17.1.4.3
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.17.1.4.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 11.2.1.17.1.4.5
Suma y .
Paso 11.2.1.17.1.5
Reescribe como .
Paso 11.2.1.17.1.5.1
Usa para reescribir como .
Paso 11.2.1.17.1.5.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 11.2.1.17.1.5.3
Combina y .
Paso 11.2.1.17.1.5.4
Cancela el factor común de .
Paso 11.2.1.17.1.5.4.1
Cancela el factor común.
Paso 11.2.1.17.1.5.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 11.2.1.17.1.5.5
Evalúa el exponente.
Paso 11.2.1.17.1.6
Multiplica por .
Paso 11.2.1.17.2
Suma y .
Paso 11.2.1.17.3
Resta de .
Paso 11.2.1.18
Cancela el factor común de y .
Paso 11.2.1.18.1
Factoriza de .
Paso 11.2.1.18.2
Factoriza de .
Paso 11.2.1.18.3
Factoriza de .
Paso 11.2.1.18.4
Cancela los factores comunes.
Paso 11.2.1.18.4.1
Factoriza de .
Paso 11.2.1.18.4.2
Cancela el factor común.
Paso 11.2.1.18.4.3
Reescribe la expresión.
Paso 11.2.1.19
Multiplica .
Paso 11.2.1.19.1
Combina y .
Paso 11.2.1.19.2
Multiplica por .
Paso 11.2.1.20
Divide por .
Paso 11.2.1.21
Multiplica .
Paso 11.2.1.21.1
Multiplica por .
Paso 11.2.1.21.2
Combina y .
Paso 11.2.1.21.3
Multiplica por .
Paso 11.2.1.22
Divide por .
Paso 11.2.2
Simplifica mediante suma y resta.
Paso 11.2.2.1
Suma y .
Paso 11.2.2.2
Resta de .
Paso 11.2.2.3
Resta de .
Paso 11.2.3
La respuesta final es .
Paso 12
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 13
Paso 13.1
Simplifica cada término.
Paso 13.1.1
Multiplica .
Paso 13.1.1.1
Multiplica por .
Paso 13.1.1.2
Combina y .
Paso 13.1.1.3
Multiplica por .
Paso 13.1.2
Divide por .
Paso 13.2
Suma y .
Paso 14
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 15
Paso 15.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 15.2
Simplifica el resultado.
Paso 15.2.1
Simplifica cada término.
Paso 15.2.1.1
Usa la regla de la potencia para distribuir el exponente.
Paso 15.2.1.1.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 15.2.1.1.2
Aplica la regla del producto a .
Paso 15.2.1.2
Eleva a la potencia de .
Paso 15.2.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 15.2.1.4
Usa el teorema del binomio.
Paso 15.2.1.5
Simplifica cada término.
Paso 15.2.1.5.1
Eleva a la potencia de .
Paso 15.2.1.5.2
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 15.2.1.5.2.1
Multiplica por .
Paso 15.2.1.5.2.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 15.2.1.5.2.1.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 15.2.1.5.2.2
Suma y .
Paso 15.2.1.5.3
Eleva a la potencia de .
Paso 15.2.1.5.4
Multiplica por .
Paso 15.2.1.5.5
Multiplica por .
Paso 15.2.1.5.6
Aplica la regla del producto a .
Paso 15.2.1.5.7
Eleva a la potencia de .
Paso 15.2.1.5.8
Reescribe como .
Paso 15.2.1.5.8.1
Usa para reescribir como .
Paso 15.2.1.5.8.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 15.2.1.5.8.3
Combina y .
Paso 15.2.1.5.8.4
Cancela el factor común de .
Paso 15.2.1.5.8.4.1
Cancela el factor común.
Paso 15.2.1.5.8.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 15.2.1.5.8.5
Evalúa el exponente.
Paso 15.2.1.5.9
Multiplica .
Paso 15.2.1.5.9.1
Multiplica por .
Paso 15.2.1.5.9.2
Multiplica por .
Paso 15.2.1.5.10
Aplica la regla del producto a .
Paso 15.2.1.5.11
Eleva a la potencia de .
Paso 15.2.1.5.12
Reescribe como .
Paso 15.2.1.5.13
Eleva a la potencia de .
Paso 15.2.1.5.14
Reescribe como .
Paso 15.2.1.5.14.1
Factoriza de .
Paso 15.2.1.5.14.2
Reescribe como .
Paso 15.2.1.5.15
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 15.2.1.5.16
Multiplica por .
Paso 15.2.1.6
Suma y .
Paso 15.2.1.7
Suma y .
Paso 15.2.1.8
Cancela el factor común de y .
Paso 15.2.1.8.1
Factoriza de .
Paso 15.2.1.8.2
Factoriza de .
Paso 15.2.1.8.3
Factoriza de .
Paso 15.2.1.8.4
Cancela los factores comunes.
Paso 15.2.1.8.4.1
Factoriza de .
Paso 15.2.1.8.4.2
Cancela el factor común.
Paso 15.2.1.8.4.3
Reescribe la expresión.
Paso 15.2.1.9
Multiplica .
Paso 15.2.1.9.1
Multiplica por .
Paso 15.2.1.9.2
Combina y .
Paso 15.2.1.9.3
Multiplica por .
Paso 15.2.1.10
Divide por .
Paso 15.2.1.11
Usa la regla de la potencia para distribuir el exponente.
Paso 15.2.1.11.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 15.2.1.11.2
Aplica la regla del producto a .
Paso 15.2.1.12
Eleva a la potencia de .
Paso 15.2.1.13
Multiplica por .
Paso 15.2.1.14
Eleva a la potencia de .
Paso 15.2.1.15
Reescribe como .
Paso 15.2.1.16
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 15.2.1.16.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 15.2.1.16.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 15.2.1.16.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 15.2.1.17
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 15.2.1.17.1
Simplifica cada término.
Paso 15.2.1.17.1.1
Multiplica por .
Paso 15.2.1.17.1.2
Multiplica por .
Paso 15.2.1.17.1.3
Multiplica por .
Paso 15.2.1.17.1.4
Multiplica .
Paso 15.2.1.17.1.4.1
Multiplica por .
Paso 15.2.1.17.1.4.2
Eleva a la potencia de .
Paso 15.2.1.17.1.4.3
Eleva a la potencia de .
Paso 15.2.1.17.1.4.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 15.2.1.17.1.4.5
Suma y .
Paso 15.2.1.17.1.5
Reescribe como .
Paso 15.2.1.17.1.5.1
Usa para reescribir como .
Paso 15.2.1.17.1.5.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 15.2.1.17.1.5.3
Combina y .
Paso 15.2.1.17.1.5.4
Cancela el factor común de .
Paso 15.2.1.17.1.5.4.1
Cancela el factor común.
Paso 15.2.1.17.1.5.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 15.2.1.17.1.5.5
Evalúa el exponente.
Paso 15.2.1.17.1.6
Multiplica por .
Paso 15.2.1.17.2
Suma y .
Paso 15.2.1.17.3
Suma y .
Paso 15.2.1.18
Cancela el factor común de y .
Paso 15.2.1.18.1
Factoriza de .
Paso 15.2.1.18.2
Factoriza de .
Paso 15.2.1.18.3
Factoriza de .
Paso 15.2.1.18.4
Cancela los factores comunes.
Paso 15.2.1.18.4.1
Factoriza de .
Paso 15.2.1.18.4.2
Cancela el factor común.
Paso 15.2.1.18.4.3
Reescribe la expresión.
Paso 15.2.1.19
Multiplica .
Paso 15.2.1.19.1
Combina y .
Paso 15.2.1.19.2
Multiplica por .
Paso 15.2.1.20
Divide por .
Paso 15.2.1.21
Multiplica .
Paso 15.2.1.21.1
Multiplica por .
Paso 15.2.1.21.2
Combina y .
Paso 15.2.1.21.3
Multiplica por .
Paso 15.2.1.22
Divide por .
Paso 15.2.2
Simplifica mediante suma y resta.
Paso 15.2.2.1
Suma y .
Paso 15.2.2.2
Suma y .
Paso 15.2.2.3
Resta de .
Paso 15.2.3
La respuesta final es .
Paso 16
Estos son los extremos locales de .
es un mínimo local
es un máximo local
Paso 17