Cálculo Ejemplos

Hallar el máximo y mínimo absoluto del intervalo f(x)=sin(x)cos(x) , [0,2pi]
,
Paso 1
Obtén los puntos críticos.
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Paso 1.1
Obtén la primera derivada.
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Paso 1.1.1
Obtén la primera derivada.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.1.1
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 1.1.1.2
La derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 1.1.1.4
Eleva a la potencia de .
Paso 1.1.1.5
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.1.1.6
Suma y .
Paso 1.1.1.7
La derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.1.8
Eleva a la potencia de .
Paso 1.1.1.9
Eleva a la potencia de .
Paso 1.1.1.10
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.1.1.11
Suma y .
Paso 1.1.1.12
Simplifica.
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Paso 1.1.1.12.1
Reordena y .
Paso 1.1.1.12.2
Dado que ambos términos son cuadrados perfectos, factoriza con la fórmula de la diferencia de cuadrados, , donde y .
Paso 1.1.1.12.3
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
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Paso 1.1.1.12.3.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.1.1.12.3.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.1.1.12.3.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.1.1.12.4
Combina los términos opuestos en .
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Paso 1.1.1.12.4.1
Reordena los factores en los términos y .
Paso 1.1.1.12.4.2
Suma y .
Paso 1.1.1.12.4.3
Suma y .
Paso 1.1.1.12.5
Simplifica cada término.
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Paso 1.1.1.12.5.1
Multiplica .
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Paso 1.1.1.12.5.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 1.1.1.12.5.1.2
Eleva a la potencia de .
Paso 1.1.1.12.5.1.3
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.1.1.12.5.1.4
Suma y .
Paso 1.1.1.12.5.2
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 1.1.1.12.5.3
Multiplica .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.1.12.5.3.1
Eleva a la potencia de .
Paso 1.1.1.12.5.3.2
Eleva a la potencia de .
Paso 1.1.1.12.5.3.3
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.1.1.12.5.3.4
Suma y .
Paso 1.1.1.12.6
Aplica la razón del ángulo doble del coseno.
Paso 1.1.2
La primera derivada de con respecto a es .
Paso 1.2
Establece la primera derivada igual a , luego resuelve la ecuación .
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Paso 1.2.1
Establece la primera derivada igual a .
Paso 1.2.2
Resta la inversa del coseno de ambos lados de la ecuación para extraer del interior del coseno.
Paso 1.2.3
Simplifica el lado derecho.
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Paso 1.2.3.1
El valor exacto de es .
Paso 1.2.4
Divide cada término en por y simplifica.
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Paso 1.2.4.1
Divide cada término en por .
Paso 1.2.4.2
Simplifica el lado izquierdo.
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Paso 1.2.4.2.1
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.2.4.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 1.2.4.2.1.2
Divide por .
Paso 1.2.4.3
Simplifica el lado derecho.
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Paso 1.2.4.3.1
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
Paso 1.2.4.3.2
Multiplica .
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Paso 1.2.4.3.2.1
Multiplica por .
Paso 1.2.4.3.2.2
Multiplica por .
Paso 1.2.5
La función coseno es positiva en el primer y el cuarto cuadrante. Para obtener la segunda solución, resta el ángulo de referencia de para obtener la solución en el cuarto cuadrante.
Paso 1.2.6
Resuelve
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Paso 1.2.6.1
Simplifica.
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Paso 1.2.6.1.1
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 1.2.6.1.2
Combina y .
Paso 1.2.6.1.3
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 1.2.6.1.4
Multiplica por .
Paso 1.2.6.1.5
Resta de .
Paso 1.2.6.2
Divide cada término en por y simplifica.
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Paso 1.2.6.2.1
Divide cada término en por .
Paso 1.2.6.2.2
Simplifica el lado izquierdo.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.2.6.2.2.1
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.2.6.2.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 1.2.6.2.2.1.2
Divide por .
Paso 1.2.6.2.3
Simplifica el lado derecho.
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Paso 1.2.6.2.3.1
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
Paso 1.2.6.2.3.2
Multiplica .
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Paso 1.2.6.2.3.2.1
Multiplica por .
Paso 1.2.6.2.3.2.2
Multiplica por .
Paso 1.2.7
Obtén el período de .
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Paso 1.2.7.1
El período de la función puede calcularse mediante .
Paso 1.2.7.2
Reemplaza con en la fórmula para el período.
Paso 1.2.7.3
El valor absoluto es la distancia entre un número y cero. La distancia entre y es .
Paso 1.2.7.4
Cancela el factor común de .
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Paso 1.2.7.4.1
Cancela el factor común.
Paso 1.2.7.4.2
Divide por .
Paso 1.2.8
El período de la función es , por lo que los valores se repetirán cada radianes en ambas direcciones.
, para cualquier número entero
Paso 1.2.9
Consolida las respuestas.
, para cualquier número entero
, para cualquier número entero
Paso 1.3
Obtén los valores en el lugar donde la derivada es indefinida.
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Paso 1.3.1
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 1.4
Evalúa en cada valor donde la derivada sea o indefinida.
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Paso 1.4.1
Evalúa en .
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Paso 1.4.1.1
Sustituye por .
Paso 1.4.1.2
Simplifica.
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Paso 1.4.1.2.1
El valor exacto de es .
Paso 1.4.1.2.2
El valor exacto de es .
Paso 1.4.1.2.3
Multiplica .
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Paso 1.4.1.2.3.1
Multiplica por .
Paso 1.4.1.2.3.2
Eleva a la potencia de .
Paso 1.4.1.2.3.3
Eleva a la potencia de .
Paso 1.4.1.2.3.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.4.1.2.3.5
Suma y .
Paso 1.4.1.2.3.6
Multiplica por .
Paso 1.4.1.2.4
Reescribe como .
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Paso 1.4.1.2.4.1
Usa para reescribir como .
Paso 1.4.1.2.4.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 1.4.1.2.4.3
Combina y .
Paso 1.4.1.2.4.4
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.4.1.2.4.4.1
Cancela el factor común.
Paso 1.4.1.2.4.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 1.4.1.2.4.5
Evalúa el exponente.
Paso 1.4.1.2.5
Cancela el factor común de y .
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Paso 1.4.1.2.5.1
Factoriza de .
Paso 1.4.1.2.5.2
Cancela los factores comunes.
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Paso 1.4.1.2.5.2.1
Factoriza de .
Paso 1.4.1.2.5.2.2
Cancela el factor común.
Paso 1.4.1.2.5.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 1.4.2
Evalúa en .
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Paso 1.4.2.1
Sustituye por .
Paso 1.4.2.2
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.4.2.2.1
Aplica el ángulo de referencia mediante la búsqueda del ángulo con valores trigonométricos equivalentes en el primer cuadrante.
Paso 1.4.2.2.2
El valor exacto de es .
Paso 1.4.2.2.3
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 1.4.2.2.4
El valor exacto de es .
Paso 1.4.2.2.5
Multiplica .
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Paso 1.4.2.2.5.1
Multiplica por .
Paso 1.4.2.2.5.2
Eleva a la potencia de .
Paso 1.4.2.2.5.3
Eleva a la potencia de .
Paso 1.4.2.2.5.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.4.2.2.5.5
Suma y .
Paso 1.4.2.2.5.6
Multiplica por .
Paso 1.4.2.2.6
Reescribe como .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.4.2.2.6.1
Usa para reescribir como .
Paso 1.4.2.2.6.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 1.4.2.2.6.3
Combina y .
Paso 1.4.2.2.6.4
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.4.2.2.6.4.1
Cancela el factor común.
Paso 1.4.2.2.6.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 1.4.2.2.6.5
Evalúa el exponente.
Paso 1.4.2.2.7
Cancela el factor común de y .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.4.2.2.7.1
Factoriza de .
Paso 1.4.2.2.7.2
Cancela los factores comunes.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.4.2.2.7.2.1
Factoriza de .
Paso 1.4.2.2.7.2.2
Cancela el factor común.
Paso 1.4.2.2.7.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 1.4.3
Enumera todos los puntos.
, para cualquier número entero
, para cualquier número entero
, para cualquier número entero
Paso 2
Excluye los puntos que no están en el intervalo.
Paso 3
Evalúa en los extremos incluidos.
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Paso 3.1
Evalúa en .
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Paso 3.1.1
Sustituye por .
Paso 3.1.2
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.1.2.1
El valor exacto de es .
Paso 3.1.2.2
El valor exacto de es .
Paso 3.1.2.3
Multiplica por .
Paso 3.2
Evalúa en .
Toca para ver más pasos...
Paso 3.2.1
Sustituye por .
Paso 3.2.2
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.2.2.1
Resta las rotaciones completas de hasta que el ángulo sea mayor o igual que y menor que .
Paso 3.2.2.2
El valor exacto de es .
Paso 3.2.2.3
Resta las rotaciones completas de hasta que el ángulo sea mayor o igual que y menor que .
Paso 3.2.2.4
El valor exacto de es .
Paso 3.2.2.5
Multiplica por .
Paso 3.3
Enumera todos los puntos.
Paso 4
Compara los valores de encontrados para cada valor de para determinar el máximo y el mínimo absolutos en el intervalo dado. El máximo ocurrirá en el valor más alto de y el mínimo ocurrirá en el valor más bajo de .
Máximo absoluto:
Mínimo absoluto:
Paso 5