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Cálculo Ejemplos
Paso 1
Escribe como una función.
Paso 2
Paso 2.1
Diferencia con la regla del cociente, que establece que es donde y .
Paso 2.2
Diferencia.
Paso 2.2.1
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.2.2
Multiplica por .
Paso 2.2.3
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2.4
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.2.5
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2.6
Simplifica la expresión.
Paso 2.2.6.1
Suma y .
Paso 2.2.6.2
Multiplica por .
Paso 2.3
Eleva a la potencia de .
Paso 2.4
Eleva a la potencia de .
Paso 2.5
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.6
Suma y .
Paso 2.7
Resta de .
Paso 3
Paso 3.1
Diferencia con la regla del cociente, que establece que es donde y .
Paso 3.2
Diferencia.
Paso 3.2.1
Multiplica los exponentes en .
Paso 3.2.1.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 3.2.1.2
Multiplica por .
Paso 3.2.2
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 3.2.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 3.2.4
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.2.5
Multiplica por .
Paso 3.2.6
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 3.2.7
Suma y .
Paso 3.3
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 3.3.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 3.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.3.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 3.4
Diferencia.
Paso 3.4.1
Multiplica por .
Paso 3.4.2
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 3.4.3
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.4.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 3.4.5
Simplifica la expresión.
Paso 3.4.5.1
Suma y .
Paso 3.4.5.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 3.4.5.3
Multiplica por .
Paso 3.5
Simplifica.
Paso 3.5.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.5.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.5.3
Simplifica el numerador.
Paso 3.5.3.1
Simplifica cada término.
Paso 3.5.3.1.1
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 3.5.3.1.2
Reescribe como .
Paso 3.5.3.1.3
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 3.5.3.1.3.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.5.3.1.3.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.5.3.1.3.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.5.3.1.4
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 3.5.3.1.4.1
Simplifica cada término.
Paso 3.5.3.1.4.1.1
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 3.5.3.1.4.1.1.1
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 3.5.3.1.4.1.1.2
Suma y .
Paso 3.5.3.1.4.1.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 3.5.3.1.4.1.3
Multiplica por .
Paso 3.5.3.1.4.2
Suma y .
Paso 3.5.3.1.5
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.5.3.1.6
Simplifica.
Paso 3.5.3.1.6.1
Multiplica por .
Paso 3.5.3.1.6.2
Multiplica por .
Paso 3.5.3.1.7
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.5.3.1.8
Simplifica.
Paso 3.5.3.1.8.1
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 3.5.3.1.8.1.1
Mueve .
Paso 3.5.3.1.8.1.2
Multiplica por .
Paso 3.5.3.1.8.1.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 3.5.3.1.8.1.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 3.5.3.1.8.1.3
Suma y .
Paso 3.5.3.1.8.2
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 3.5.3.1.8.2.1
Mueve .
Paso 3.5.3.1.8.2.2
Multiplica por .
Paso 3.5.3.1.8.2.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 3.5.3.1.8.2.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 3.5.3.1.8.2.3
Suma y .
Paso 3.5.3.1.9
Simplifica cada término.
Paso 3.5.3.1.9.1
Multiplica por .
Paso 3.5.3.1.9.2
Multiplica por .
Paso 3.5.3.1.10
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 3.5.3.1.10.1
Multiplica por .
Paso 3.5.3.1.10.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 3.5.3.1.10.1.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 3.5.3.1.10.2
Suma y .
Paso 3.5.3.1.11
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 3.5.3.1.11.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.5.3.1.11.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.5.3.1.11.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.5.3.1.12
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 3.5.3.1.12.1
Simplifica cada término.
Paso 3.5.3.1.12.1.1
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 3.5.3.1.12.1.1.1
Mueve .
Paso 3.5.3.1.12.1.1.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 3.5.3.1.12.1.1.3
Suma y .
Paso 3.5.3.1.12.1.2
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 3.5.3.1.12.1.3
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 3.5.3.1.12.1.3.1
Mueve .
Paso 3.5.3.1.12.1.3.2
Multiplica por .
Paso 3.5.3.1.12.1.3.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 3.5.3.1.12.1.3.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 3.5.3.1.12.1.3.3
Suma y .
Paso 3.5.3.1.12.1.4
Multiplica por .
Paso 3.5.3.1.12.1.5
Multiplica por .
Paso 3.5.3.1.12.2
Resta de .
Paso 3.5.3.1.12.3
Suma y .
Paso 3.5.3.2
Suma y .
Paso 3.5.3.3
Resta de .
Paso 3.5.4
Simplifica el numerador.
Paso 3.5.4.1
Factoriza de .
Paso 3.5.4.1.1
Factoriza de .
Paso 3.5.4.1.2
Factoriza de .
Paso 3.5.4.1.3
Factoriza de .
Paso 3.5.4.1.4
Factoriza de .
Paso 3.5.4.1.5
Factoriza de .
Paso 3.5.4.2
Reescribe como .
Paso 3.5.4.3
Sea . Sustituye por todos los casos de .
Paso 3.5.4.4
Factoriza con el método AC.
Paso 3.5.4.4.1
Considera la forma . Encuentra un par de números enteros cuyo producto sea y cuya suma sea . En este caso, cuyo producto es y cuya suma es .
Paso 3.5.4.4.2
Escribe la forma factorizada mediante estos números enteros.
Paso 3.5.4.5
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 3.5.5
Cancela el factor común de y .
Paso 3.5.5.1
Factoriza de .
Paso 3.5.5.2
Cancela los factores comunes.
Paso 3.5.5.2.1
Factoriza de .
Paso 3.5.5.2.2
Cancela el factor común.
Paso 3.5.5.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 4
Para obtener los valores mínimo y máximo locales de la función, establece la derivada igual a y resuelve.
Paso 5
Paso 5.1
Obtén la primera derivada.
Paso 5.1.1
Diferencia con la regla del cociente, que establece que es donde y .
Paso 5.1.2
Diferencia.
Paso 5.1.2.1
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.2.2
Multiplica por .
Paso 5.1.2.3
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.2.4
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.2.5
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.2.6
Simplifica la expresión.
Paso 5.1.2.6.1
Suma y .
Paso 5.1.2.6.2
Multiplica por .
Paso 5.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 5.1.4
Eleva a la potencia de .
Paso 5.1.5
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 5.1.6
Suma y .
Paso 5.1.7
Resta de .
Paso 5.2
La primera derivada de con respecto a es .
Paso 6
Paso 6.1
Establece la primera derivada igual a .
Paso 6.2
Establece el numerador igual a cero.
Paso 6.3
Resuelve la ecuación en .
Paso 6.3.1
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 6.3.2
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 6.3.2.1
Divide cada término en por .
Paso 6.3.2.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 6.3.2.2.1
La división de dos valores negativos da como resultado un valor positivo.
Paso 6.3.2.2.2
Divide por .
Paso 6.3.2.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 6.3.2.3.1
Divide por .
Paso 6.3.3
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
Paso 6.3.4
Simplifica .
Paso 6.3.4.1
Reescribe como .
Paso 6.3.4.2
Extrae los términos de abajo del radical, bajo el supuesto de que tienes números reales positivos.
Paso 6.3.5
La solución completa es el resultado de las partes positiva y negativa de la solución.
Paso 6.3.5.1
Primero, usa el valor positivo de para obtener la primera solución.
Paso 6.3.5.2
Luego, usa el valor negativo de para obtener la segunda solución.
Paso 6.3.5.3
La solución completa es el resultado de las partes positiva y negativa de la solución.
Paso 7
Paso 7.1
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 8
Puntos críticos para evaluar.
Paso 9
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 10
Paso 10.1
Multiplica por .
Paso 10.2
Simplifica el denominador.
Paso 10.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 10.2.2
Suma y .
Paso 10.2.3
Eleva a la potencia de .
Paso 10.3
Simplifica el numerador.
Paso 10.3.1
Eleva a la potencia de .
Paso 10.3.2
Resta de .
Paso 10.4
Reduce la expresión mediante la cancelación de los factores comunes.
Paso 10.4.1
Multiplica por .
Paso 10.4.2
Cancela el factor común de y .
Paso 10.4.2.1
Factoriza de .
Paso 10.4.2.2
Cancela los factores comunes.
Paso 10.4.2.2.1
Factoriza de .
Paso 10.4.2.2.2
Cancela el factor común.
Paso 10.4.2.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 10.4.3
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 11
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 12
Paso 12.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 12.2
Simplifica el resultado.
Paso 12.2.1
Simplifica el denominador.
Paso 12.2.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 12.2.1.2
Suma y .
Paso 12.2.2
Cancela el factor común de y .
Paso 12.2.2.1
Factoriza de .
Paso 12.2.2.2
Cancela los factores comunes.
Paso 12.2.2.2.1
Factoriza de .
Paso 12.2.2.2.2
Cancela el factor común.
Paso 12.2.2.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 12.2.3
La respuesta final es .
Paso 13
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 14
Paso 14.1
Multiplica por .
Paso 14.2
Simplifica el denominador.
Paso 14.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 14.2.2
Suma y .
Paso 14.2.3
Eleva a la potencia de .
Paso 14.3
Simplifica el numerador.
Paso 14.3.1
Eleva a la potencia de .
Paso 14.3.2
Resta de .
Paso 14.4
Reduce la expresión mediante la cancelación de los factores comunes.
Paso 14.4.1
Multiplica por .
Paso 14.4.2
Cancela el factor común de y .
Paso 14.4.2.1
Factoriza de .
Paso 14.4.2.2
Cancela los factores comunes.
Paso 14.4.2.2.1
Factoriza de .
Paso 14.4.2.2.2
Cancela el factor común.
Paso 14.4.2.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 15
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 16
Paso 16.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 16.2
Simplifica el resultado.
Paso 16.2.1
Simplifica el denominador.
Paso 16.2.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 16.2.1.2
Suma y .
Paso 16.2.2
Reduce la expresión mediante la cancelación de los factores comunes.
Paso 16.2.2.1
Cancela el factor común de y .
Paso 16.2.2.1.1
Factoriza de .
Paso 16.2.2.1.2
Cancela los factores comunes.
Paso 16.2.2.1.2.1
Factoriza de .
Paso 16.2.2.1.2.2
Cancela el factor común.
Paso 16.2.2.1.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 16.2.2.2
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 16.2.3
La respuesta final es .
Paso 17
Estos son los extremos locales de .
es un máximo local
es un mínimo local
Paso 18