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Cálculo Ejemplos
Paso 1
Paso 1.1
Diferencia con la regla del cociente, que establece que es donde y .
Paso 1.2
Diferencia.
Paso 1.2.1
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.2.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 1.2.3
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.4
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.2.5
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.6
Simplifica la expresión.
Paso 1.2.6.1
Suma y .
Paso 1.2.6.2
Multiplica por .
Paso 1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 1.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.5
Suma y .
Paso 1.6
Simplifica.
Paso 1.6.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.6.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.6.3
Simplifica el numerador.
Paso 1.6.3.1
Simplifica cada término.
Paso 1.6.3.1.1
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 1.6.3.1.1.1
Mueve .
Paso 1.6.3.1.1.2
Multiplica por .
Paso 1.6.3.1.1.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 1.6.3.1.1.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.6.3.1.1.3
Suma y .
Paso 1.6.3.1.2
Multiplica por .
Paso 1.6.3.2
Combina los términos opuestos en .
Paso 1.6.3.2.1
Resta de .
Paso 1.6.3.2.2
Suma y .
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 del cociente, que establece que es donde y .
Paso 2.3
Diferencia con la regla de la potencia.
Paso 2.3.1
Multiplica los exponentes en .
Paso 2.3.1.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 2.3.1.2
Multiplica por .
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 cadena, que establece que es donde y .
Paso 2.4.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 2.4.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.4.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 2.5
Simplifica con la obtención del factor común.
Paso 2.5.1
Multiplica por .
Paso 2.5.2
Factoriza de .
Paso 2.5.2.1
Factoriza de .
Paso 2.5.2.2
Factoriza de .
Paso 2.5.2.3
Factoriza de .
Paso 2.6
Cancela los factores comunes.
Paso 2.6.1
Factoriza de .
Paso 2.6.2
Cancela el factor común.
Paso 2.6.3
Reescribe la expresión.
Paso 2.7
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.8
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.9
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.10
Simplifica la expresión.
Paso 2.10.1
Suma y .
Paso 2.10.2
Multiplica por .
Paso 2.11
Eleva a la potencia de .
Paso 2.12
Eleva a la potencia de .
Paso 2.13
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.14
Suma y .
Paso 2.15
Resta de .
Paso 2.16
Combina y .
Paso 2.17
Simplifica.
Paso 2.17.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.17.2
Simplifica cada término.
Paso 2.17.2.1
Multiplica por .
Paso 2.17.2.2
Multiplica por .
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
Diferencia con la regla del cociente, que establece que es donde y .
Paso 4.1.2
Diferencia.
Paso 4.1.2.1
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.2.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 4.1.2.3
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.2.4
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.2.5
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.2.6
Simplifica la expresión.
Paso 4.1.2.6.1
Suma y .
Paso 4.1.2.6.2
Multiplica por .
Paso 4.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 4.1.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 4.1.5
Suma y .
Paso 4.1.6
Simplifica.
Paso 4.1.6.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.6.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.6.3
Simplifica el numerador.
Paso 4.1.6.3.1
Simplifica cada término.
Paso 4.1.6.3.1.1
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 4.1.6.3.1.1.1
Mueve .
Paso 4.1.6.3.1.1.2
Multiplica por .
Paso 4.1.6.3.1.1.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 4.1.6.3.1.1.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 4.1.6.3.1.1.3
Suma y .
Paso 4.1.6.3.1.2
Multiplica por .
Paso 4.1.6.3.2
Combina los términos opuestos en .
Paso 4.1.6.3.2.1
Resta de .
Paso 4.1.6.3.2.2
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
Establece el numerador igual a cero.
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 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 el numerador.
Paso 9.1.1
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 9.1.2
Multiplica por .
Paso 9.1.3
Suma y .
Paso 9.2
Simplifica el denominador.
Paso 9.2.1
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 9.2.2
Suma y .
Paso 9.2.3
Eleva a la potencia de .
Paso 9.3
Cancela el factor común de y .
Paso 9.3.1
Factoriza de .
Paso 9.3.2
Cancela los factores comunes.
Paso 9.3.2.1
Factoriza de .
Paso 9.3.2.2
Cancela el factor común.
Paso 9.3.2.3
Reescribe la expresión.
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
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 11.2.2
Simplifica el denominador.
Paso 11.2.2.1
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 11.2.2.2
Suma y .
Paso 11.2.3
Divide por .
Paso 11.2.4
La respuesta final es .
Paso 12
Estos son los extremos locales de .
es un mínimo local
Paso 13