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Cálculo 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
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
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
Reescribe como .
Paso 1.2.3
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.2.4
Combina y .
Paso 1.2.5
Mueve al denominador mediante la regla del exponente negativo .
Paso 1.3
Reordena los términos.
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
Reescribe como .
Paso 2.2.3
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 2.2.3.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 2.2.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.2.3.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 2.2.4
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.2.5
Multiplica los exponentes en .
Paso 2.2.5.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 2.2.5.2
Multiplica por .
Paso 2.2.6
Multiplica por .
Paso 2.2.7
Eleva a la potencia de .
Paso 2.2.8
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.2.9
Resta de .
Paso 2.2.10
Multiplica por .
Paso 2.2.11
Combina y .
Paso 2.2.12
Combina y .
Paso 2.2.13
Mueve al denominador mediante la regla del exponente negativo .
Paso 2.3
Diferencia con la regla de la constante.
Paso 2.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.2
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
Diferencia.
Paso 4.1.1.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.1.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
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
Reescribe como .
Paso 4.1.2.3
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.2.4
Combina y .
Paso 4.1.2.5
Mueve al denominador mediante la regla del exponente negativo .
Paso 4.1.3
Reordena los términos.
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
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 5.3
Obtén el mcd de los términos en la ecuación.
Paso 5.3.1
La obtención del mcd de una lista de valores es lo mismo que obtener el MCM de los denominadores de esos valores.
Paso 5.3.2
El mínimo común múltiplo (MCM) de una y cualquier expresión es la expresión.
Paso 5.4
Multiplica cada término en por para eliminar las fracciones.
Paso 5.4.1
Multiplica cada término en por .
Paso 5.4.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 5.4.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 5.4.2.1.1
Mueve el signo menos inicial en al numerador.
Paso 5.4.2.1.2
Cancela el factor común.
Paso 5.4.2.1.3
Reescribe la expresión.
Paso 5.4.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 5.4.3.1
Multiplica por .
Paso 5.5
Resuelve la ecuación.
Paso 5.5.1
Reescribe la ecuación como .
Paso 5.5.2
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 5.5.2.1
Divide cada término en por .
Paso 5.5.2.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 5.5.2.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 5.5.2.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 5.5.2.2.1.2
Divide por .
Paso 5.5.2.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 5.5.2.3.1
La división de dos valores negativos da como resultado un valor positivo.
Paso 5.5.3
Calcula la raíz especificada de ambos lados de la ecuación para eliminar el exponente en el lado izquierdo.
Paso 5.5.4
Simplifica .
Paso 5.5.4.1
Reescribe como .
Paso 5.5.4.2
Cualquier raíz de es .
Paso 5.5.4.3
Simplifica el denominador.
Paso 5.5.4.3.1
Reescribe como .
Paso 5.5.4.3.2
Extrae los términos de abajo del radical, bajo el supuesto de que tienes números reales positivos.
Paso 5.5.5
La solución completa es el resultado de las partes positiva y negativa de la solución.
Paso 5.5.5.1
Primero, usa el valor positivo de para obtener la primera solución.
Paso 5.5.5.2
Luego, usa el valor negativo de para obtener la segunda solución.
Paso 5.5.5.3
La solución completa es el resultado de las partes positiva y negativa de la solución.
Paso 6
Paso 6.1
Establece el denominador en igual que para obtener el lugar donde no está definida la expresión.
Paso 6.2
Resuelve
Paso 6.2.1
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 6.2.1.1
Divide cada término en por .
Paso 6.2.1.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 6.2.1.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 6.2.1.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 6.2.1.2.1.2
Divide por .
Paso 6.2.1.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 6.2.1.3.1
Divide por .
Paso 6.2.2
Calcula la raíz especificada de ambos lados de la ecuación para eliminar el exponente en el lado izquierdo.
Paso 6.2.3
Simplifica .
Paso 6.2.3.1
Reescribe como .
Paso 6.2.3.2
Extrae los términos de abajo del radical, bajo el supuesto de que tienes números reales positivos.
Paso 6.2.3.3
Más o menos es .
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 denominador.
Paso 9.1.1
Reescribe como .
Paso 9.1.2
Reescribe como .
Paso 9.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 9.1.4
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 9.1.5
Multiplica por .
Paso 9.1.6
Multiplica los exponentes en .
Paso 9.1.6.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 9.1.6.2
Multiplica por .
Paso 9.1.7
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 9.1.8
Resta de .
Paso 9.2
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 9.3
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
Paso 9.4
Multiplica por .
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
Combina y .
Paso 11.2.1.2
Divide por .
Paso 11.2.2
Combina fracciones.
Paso 11.2.2.1
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 11.2.2.2
Suma y .
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 el denominador.
Paso 13.1.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 13.1.2
Combina exponentes.
Paso 13.1.2.1
Reescribe como .
Paso 13.1.2.2
Eleva a la potencia de .
Paso 13.1.2.3
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 13.1.2.4
Multiplica por .
Paso 13.1.2.5
Multiplica los exponentes en .
Paso 13.1.2.5.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 13.1.2.5.2
Multiplica por .
Paso 13.1.2.6
Reescribe como .
Paso 13.1.2.7
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 13.1.2.8
Suma y .
Paso 13.1.3
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 13.1.4
Eleva a la potencia de .
Paso 13.2
Combina fracciones.
Paso 13.2.1
Combina y .
Paso 13.2.2
Simplifica la expresión.
Paso 13.2.2.1
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 13.2.2.2
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
Paso 13.3
Multiplica .
Paso 13.3.1
Multiplica por .
Paso 13.3.2
Multiplica por .
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
Cancela el factor común de y .
Paso 15.2.1.1.1
Reescribe como .
Paso 15.2.1.1.2
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 15.2.1.2
Combina y .
Paso 15.2.1.3
Divide por .
Paso 15.2.2
Combina fracciones.
Paso 15.2.2.1
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 15.2.2.2
Simplifica la expresión.
Paso 15.2.2.2.1
Resta de .
Paso 15.2.2.2.2
Mueve el negativo al frente de la fracción.
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