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Cálculo Ejemplos
Paso 1
Paso 1.1
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 1.2
Diferencia.
Paso 1.2.1
Según la regla de la suma, 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
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.4
Simplifica la expresión.
Paso 1.2.4.1
Suma y .
Paso 1.2.4.2
Multiplica por .
Paso 1.3
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 1.4
Diferencia.
Paso 1.4.1
Según la regla de la suma, 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
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.4.4
Simplifica la expresión.
Paso 1.4.4.1
Suma y .
Paso 1.4.4.2
Multiplica por .
Paso 1.4.5
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.4.6
Mueve a la izquierda de .
Paso 1.5
Simplifica.
Paso 1.5.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.5.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.5.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.5.4
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.5.5
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.5.6
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.5.7
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.5.8
Combina los términos.
Paso 1.5.8.1
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 1.5.8.1.1
Multiplica por .
Paso 1.5.8.1.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 1.5.8.1.1.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.5.8.1.2
Suma y .
Paso 1.5.8.2
Multiplica por .
Paso 1.5.8.3
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 1.5.8.3.1
Multiplica por .
Paso 1.5.8.3.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 1.5.8.3.1.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.5.8.3.2
Suma y .
Paso 1.5.8.4
Reescribe como .
Paso 1.5.8.5
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 1.5.8.5.1
Mueve .
Paso 1.5.8.5.2
Multiplica por .
Paso 1.5.8.5.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 1.5.8.5.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.5.8.5.3
Suma y .
Paso 1.5.8.6
Eleva a la potencia de .
Paso 1.5.8.7
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.5.8.8
Suma y .
Paso 1.5.8.9
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 1.5.8.9.1
Mueve .
Paso 1.5.8.9.2
Multiplica por .
Paso 1.5.8.9.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 1.5.8.9.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.5.8.9.3
Suma y .
Paso 1.5.8.10
Multiplica por .
Paso 1.5.8.11
Multiplica por .
Paso 1.5.8.12
Eleva a la potencia de .
Paso 1.5.8.13
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.5.8.14
Suma y .
Paso 1.5.8.15
Multiplica por .
Paso 1.5.8.16
Multiplica por .
Paso 1.5.8.17
Suma y .
Paso 1.5.8.18
Suma y .
Paso 1.5.8.19
Suma y .
Paso 1.5.8.20
Suma y .
Paso 1.5.8.21
Resta de .
Paso 1.5.8.22
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 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 producto, que establece que es donde y .
Paso 4.1.2
Diferencia.
Paso 4.1.2.1
Según la regla de la suma, 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
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.2.4
Simplifica la expresión.
Paso 4.1.2.4.1
Suma y .
Paso 4.1.2.4.2
Multiplica por .
Paso 4.1.3
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 4.1.4
Diferencia.
Paso 4.1.4.1
Según la regla de la suma, 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
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.4.4
Simplifica la expresión.
Paso 4.1.4.4.1
Suma y .
Paso 4.1.4.4.2
Multiplica por .
Paso 4.1.4.5
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.4.6
Mueve a la izquierda de .
Paso 4.1.5
Simplifica.
Paso 4.1.5.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.5.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.5.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.5.4
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.5.5
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.5.6
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.5.7
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.5.8
Combina los términos.
Paso 4.1.5.8.1
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 4.1.5.8.1.1
Multiplica por .
Paso 4.1.5.8.1.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 4.1.5.8.1.1.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 4.1.5.8.1.2
Suma y .
Paso 4.1.5.8.2
Multiplica por .
Paso 4.1.5.8.3
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 4.1.5.8.3.1
Multiplica por .
Paso 4.1.5.8.3.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 4.1.5.8.3.1.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 4.1.5.8.3.2
Suma y .
Paso 4.1.5.8.4
Reescribe como .
Paso 4.1.5.8.5
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 4.1.5.8.5.1
Mueve .
Paso 4.1.5.8.5.2
Multiplica por .
Paso 4.1.5.8.5.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 4.1.5.8.5.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 4.1.5.8.5.3
Suma y .
Paso 4.1.5.8.6
Eleva a la potencia de .
Paso 4.1.5.8.7
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 4.1.5.8.8
Suma y .
Paso 4.1.5.8.9
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 4.1.5.8.9.1
Mueve .
Paso 4.1.5.8.9.2
Multiplica por .
Paso 4.1.5.8.9.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 4.1.5.8.9.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 4.1.5.8.9.3
Suma y .
Paso 4.1.5.8.10
Multiplica por .
Paso 4.1.5.8.11
Multiplica por .
Paso 4.1.5.8.12
Eleva a la potencia de .
Paso 4.1.5.8.13
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 4.1.5.8.14
Suma y .
Paso 4.1.5.8.15
Multiplica por .
Paso 4.1.5.8.16
Multiplica por .
Paso 4.1.5.8.17
Suma y .
Paso 4.1.5.8.18
Suma y .
Paso 4.1.5.8.19
Suma y .
Paso 4.1.5.8.20
Suma y .
Paso 4.1.5.8.21
Resta de .
Paso 4.1.5.8.22
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 5.3
Si cualquier factor individual en el lado izquierdo de la ecuación es igual a , la expresión completa será igual a .
Paso 5.4
Establece igual a y resuelve .
Paso 5.4.1
Establece igual a .
Paso 5.4.2
Resuelve en .
Paso 5.4.2.1
Calcula la raíz especificada de ambos lados de la ecuación para eliminar el exponente en el lado izquierdo.
Paso 5.4.2.2
Simplifica .
Paso 5.4.2.2.1
Reescribe como .
Paso 5.4.2.2.2
Extrae los términos de abajo del radical, bajo el supuesto de que tienes números reales positivos.
Paso 5.4.2.2.3
Más o menos es .
Paso 5.5
Establece igual a y resuelve .
Paso 5.5.1
Establece igual a .
Paso 5.5.2
Resuelve en .
Paso 5.5.2.1
Suma a ambos lados de la ecuación.
Paso 5.5.2.2
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 5.5.2.2.1
Divide cada término en por .
Paso 5.5.2.2.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 5.5.2.2.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 5.5.2.2.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 5.5.2.2.2.1.2
Divide por .
Paso 5.5.2.3
Calcula la raíz especificada de ambos lados de la ecuación para eliminar el exponente en el lado izquierdo.
Paso 5.5.2.4
Simplifica .
Paso 5.5.2.4.1
Reescribe como .
Paso 5.5.2.4.2
Multiplica por .
Paso 5.5.2.4.3
Combina y simplifica el denominador.
Paso 5.5.2.4.3.1
Multiplica por .
Paso 5.5.2.4.3.2
Eleva a la potencia de .
Paso 5.5.2.4.3.3
Eleva a la potencia de .
Paso 5.5.2.4.3.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 5.5.2.4.3.5
Suma y .
Paso 5.5.2.4.3.6
Reescribe como .
Paso 5.5.2.4.3.6.1
Usa para reescribir como .
Paso 5.5.2.4.3.6.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 5.5.2.4.3.6.3
Combina y .
Paso 5.5.2.4.3.6.4
Cancela el factor común de .
Paso 5.5.2.4.3.6.4.1
Cancela el factor común.
Paso 5.5.2.4.3.6.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 5.5.2.4.3.6.5
Evalúa el exponente.
Paso 5.5.2.4.4
Simplifica el numerador.
Paso 5.5.2.4.4.1
Combina con la regla del producto para radicales.
Paso 5.5.2.4.4.2
Multiplica por .
Paso 5.5.2.5
La solución completa es el resultado de las partes positiva y negativa de la solución.
Paso 5.5.2.5.1
Primero, usa el valor positivo de para obtener la primera solución.
Paso 5.5.2.5.2
Luego, usa el valor negativo de para obtener la segunda solución.
Paso 5.5.2.5.3
La solución completa es el resultado de las partes positiva y negativa de la solución.
Paso 5.6
La solución final comprende todos los valores que hacen verdadera.
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
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 9.1.2
Multiplica por .
Paso 9.1.3
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 9.1.4
Multiplica por .
Paso 9.2
Suma y .
Paso 10
Paso 10.1
Divide en intervalos separados alrededor de los valores de que hacen que la primera derivada sea o indefinida.
Paso 10.2
Sustituye cualquier número, como , del intervalo en la primera derivada para comprobar si el resultado es negativo o positivo.
Paso 10.2.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 10.2.2
Simplifica el resultado.
Paso 10.2.2.1
Simplifica cada término.
Paso 10.2.2.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 10.2.2.1.2
Multiplica por .
Paso 10.2.2.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 10.2.2.1.4
Multiplica por .
Paso 10.2.2.2
Resta de .
Paso 10.2.2.3
La respuesta final es .
Paso 10.3
Sustituye cualquier número, como , del intervalo en la primera derivada para comprobar si el resultado es negativo o positivo.
Paso 10.3.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 10.3.2
Simplifica el resultado.
Paso 10.3.2.1
Simplifica cada término.
Paso 10.3.2.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 10.3.2.1.2
Multiplica por .
Paso 10.3.2.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 10.3.2.1.4
Multiplica por .
Paso 10.3.2.2
Resta de .
Paso 10.3.2.3
La respuesta final es .
Paso 10.4
Sustituye cualquier número, como , del intervalo en la primera derivada para comprobar si el resultado es negativo o positivo.
Paso 10.4.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 10.4.2
Simplifica el resultado.
Paso 10.4.2.1
Simplifica cada término.
Paso 10.4.2.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 10.4.2.1.2
Multiplica por .
Paso 10.4.2.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 10.4.2.1.4
Multiplica por .
Paso 10.4.2.2
Resta de .
Paso 10.4.2.3
La respuesta final es .
Paso 10.5
Sustituye cualquier número, como , del intervalo en la primera derivada para comprobar si el resultado es negativo o positivo.
Paso 10.5.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 10.5.2
Simplifica el resultado.
Paso 10.5.2.1
Simplifica cada término.
Paso 10.5.2.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 10.5.2.1.2
Multiplica por .
Paso 10.5.2.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 10.5.2.1.4
Multiplica por .
Paso 10.5.2.2
Resta de .
Paso 10.5.2.3
La respuesta final es .
Paso 10.6
Como la primera derivada cambió los signos de positivo a negativo alrededor de , es un máximo local.
es un máximo local
Paso 10.7
Como la primera derivada no cambió los signos alrededor de , no es un máximo local ni un mínimo local.
No es un máximo local ni un mínimo local
Paso 10.8
Como la primera derivada cambió los signos de negativo a positivo alrededor de , es un mínimo local.
es un mínimo local
Paso 10.9
Estos son los extremos locales de .
es un máximo local
es un mínimo local
es un máximo local
es un mínimo local
Paso 11