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Cálculo Ejemplos
Paso 1
Escribe como una función.
Paso 2
Paso 2.1
Reescribe como .
Paso 2.2
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 2.2.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.2.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.2.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.3
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 2.3.1
Simplifica cada término.
Paso 2.3.1.1
Multiplica por .
Paso 2.3.1.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 2.3.1.3
Multiplica por .
Paso 2.3.2
Resta de .
Paso 2.4
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 2.5
Diferencia.
Paso 2.5.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.5.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.5.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.5.4
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.5.5
Multiplica por .
Paso 2.5.6
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.5.7
Suma y .
Paso 2.5.8
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.6
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 2.7
Combina y .
Paso 2.8
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 2.9
Simplifica el numerador.
Paso 2.9.1
Multiplica por .
Paso 2.9.2
Resta de .
Paso 2.10
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 2.11
Combina y .
Paso 2.12
Mueve al denominador mediante la regla del exponente negativo .
Paso 2.13
Simplifica.
Paso 2.13.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.13.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.13.3
Combina los términos.
Paso 2.13.3.1
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 2.13.3.1.1
Mueve .
Paso 2.13.3.1.2
Multiplica por .
Paso 2.13.3.1.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 2.13.3.1.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.13.3.1.3
Escribe como una fracción con un denominador común.
Paso 2.13.3.1.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 2.13.3.1.5
Suma y .
Paso 2.13.3.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 2.13.3.3
Mueve a la izquierda de .
Paso 2.13.3.4
Combina y .
Paso 2.13.3.5
Mueve a la izquierda de .
Paso 2.13.3.6
Mueve al numerador mediante la regla del exponente negativo .
Paso 2.13.3.7
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 2.13.3.7.1
Mueve .
Paso 2.13.3.7.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.13.3.7.3
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 2.13.3.7.4
Combina y .
Paso 2.13.3.7.5
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 2.13.3.7.6
Simplifica el numerador.
Paso 2.13.3.7.6.1
Multiplica por .
Paso 2.13.3.7.6.2
Suma y .
Paso 2.13.3.8
Combina y .
Paso 2.13.3.9
Multiplica por .
Paso 2.13.3.10
Combina y .
Paso 2.13.3.11
Mueve a la izquierda de .
Paso 2.13.3.12
Mueve al numerador mediante la regla del exponente negativo .
Paso 2.13.3.13
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 2.13.3.13.1
Mueve .
Paso 2.13.3.13.2
Multiplica por .
Paso 2.13.3.13.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 2.13.3.13.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.13.3.13.3
Escribe como una fracción con un denominador común.
Paso 2.13.3.13.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 2.13.3.13.5
Suma y .
Paso 2.13.3.14
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 2.13.3.15
Combina y .
Paso 2.13.3.16
Multiplica por .
Paso 2.13.3.17
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 2.13.3.18
Combina y .
Paso 2.13.3.19
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 2.13.3.20
Multiplica por .
Paso 2.13.3.21
Suma y .
Paso 2.13.3.22
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 2.13.3.23
Combina y .
Paso 2.13.3.24
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 2.13.3.25
Multiplica por .
Paso 2.13.3.26
Resta de .
Paso 2.13.3.27
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 2.13.4
Reordena los términos.
Paso 3
Paso 3.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 3.2
Evalúa .
Paso 3.2.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 3.2.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.2.3
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 3.2.4
Combina y .
Paso 3.2.5
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 3.2.6
Simplifica el numerador.
Paso 3.2.6.1
Multiplica por .
Paso 3.2.6.2
Resta de .
Paso 3.2.7
Combina y .
Paso 3.2.8
Multiplica por .
Paso 3.2.9
Multiplica por .
Paso 3.2.10
Multiplica por .
Paso 3.3
Evalúa .
Paso 3.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 3.3.2
Reescribe como .
Paso 3.3.3
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 3.3.3.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 3.3.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.3.3.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 3.3.4
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.3.5
Multiplica los exponentes en .
Paso 3.3.5.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 3.3.5.2
Combina y .
Paso 3.3.5.3
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 3.3.6
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 3.3.7
Combina y .
Paso 3.3.8
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 3.3.9
Simplifica el numerador.
Paso 3.3.9.1
Multiplica por .
Paso 3.3.9.2
Resta de .
Paso 3.3.10
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 3.3.11
Combina y .
Paso 3.3.12
Combina y .
Paso 3.3.13
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 3.3.13.1
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 3.3.13.2
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 3.3.13.3
Resta de .
Paso 3.3.13.4
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 3.3.14
Mueve al denominador mediante la regla del exponente negativo .
Paso 3.3.15
Multiplica por .
Paso 3.3.16
Multiplica por .
Paso 3.4
Evalúa .
Paso 3.4.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 3.4.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.4.3
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 3.4.4
Combina y .
Paso 3.4.5
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 3.4.6
Simplifica el numerador.
Paso 3.4.6.1
Multiplica por .
Paso 3.4.6.2
Resta de .
Paso 3.4.7
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 3.4.8
Combina y .
Paso 3.4.9
Multiplica por .
Paso 3.4.10
Multiplica por .
Paso 3.4.11
Multiplica por .
Paso 3.4.12
Mueve al denominador mediante la regla del exponente negativo .
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
Reescribe como .
Paso 5.1.2
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 5.1.2.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 5.1.2.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 5.1.2.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 5.1.3
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 5.1.3.1
Simplifica cada término.
Paso 5.1.3.1.1
Multiplica por .
Paso 5.1.3.1.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 5.1.3.1.3
Multiplica por .
Paso 5.1.3.2
Resta de .
Paso 5.1.4
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 5.1.5
Diferencia.
Paso 5.1.5.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.5.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.5.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.5.4
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.5.5
Multiplica por .
Paso 5.1.5.6
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.5.7
Suma y .
Paso 5.1.5.8
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.6
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 5.1.7
Combina y .
Paso 5.1.8
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 5.1.9
Simplifica el numerador.
Paso 5.1.9.1
Multiplica por .
Paso 5.1.9.2
Resta de .
Paso 5.1.10
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 5.1.11
Combina y .
Paso 5.1.12
Mueve al denominador mediante la regla del exponente negativo .
Paso 5.1.13
Simplifica.
Paso 5.1.13.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 5.1.13.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 5.1.13.3
Combina los términos.
Paso 5.1.13.3.1
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 5.1.13.3.1.1
Mueve .
Paso 5.1.13.3.1.2
Multiplica por .
Paso 5.1.13.3.1.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 5.1.13.3.1.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 5.1.13.3.1.3
Escribe como una fracción con un denominador común.
Paso 5.1.13.3.1.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 5.1.13.3.1.5
Suma y .
Paso 5.1.13.3.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 5.1.13.3.3
Mueve a la izquierda de .
Paso 5.1.13.3.4
Combina y .
Paso 5.1.13.3.5
Mueve a la izquierda de .
Paso 5.1.13.3.6
Mueve al numerador mediante la regla del exponente negativo .
Paso 5.1.13.3.7
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 5.1.13.3.7.1
Mueve .
Paso 5.1.13.3.7.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 5.1.13.3.7.3
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 5.1.13.3.7.4
Combina y .
Paso 5.1.13.3.7.5
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 5.1.13.3.7.6
Simplifica el numerador.
Paso 5.1.13.3.7.6.1
Multiplica por .
Paso 5.1.13.3.7.6.2
Suma y .
Paso 5.1.13.3.8
Combina y .
Paso 5.1.13.3.9
Multiplica por .
Paso 5.1.13.3.10
Combina y .
Paso 5.1.13.3.11
Mueve a la izquierda de .
Paso 5.1.13.3.12
Mueve al numerador mediante la regla del exponente negativo .
Paso 5.1.13.3.13
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 5.1.13.3.13.1
Mueve .
Paso 5.1.13.3.13.2
Multiplica por .
Paso 5.1.13.3.13.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 5.1.13.3.13.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 5.1.13.3.13.3
Escribe como una fracción con un denominador común.
Paso 5.1.13.3.13.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 5.1.13.3.13.5
Suma y .
Paso 5.1.13.3.14
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 5.1.13.3.15
Combina y .
Paso 5.1.13.3.16
Multiplica por .
Paso 5.1.13.3.17
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 5.1.13.3.18
Combina y .
Paso 5.1.13.3.19
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 5.1.13.3.20
Multiplica por .
Paso 5.1.13.3.21
Suma y .
Paso 5.1.13.3.22
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 5.1.13.3.23
Combina y .
Paso 5.1.13.3.24
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 5.1.13.3.25
Multiplica por .
Paso 5.1.13.3.26
Resta de .
Paso 5.1.13.3.27
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 5.1.13.4
Reordena los términos.
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
Obtén el mcd de los términos en la ecuación.
Paso 6.2.1
La obtención del mcd de una lista de valores es lo mismo que obtener el MCM de los denominadores de esos valores.
Paso 6.2.2
Como contiene tanto números como variables, hay dos pasos para obtener el MCM. Obtén el MCM para la parte numérica y, luego, obtén el MCM para la parte variable .
Paso 6.2.3
El MCM es el número positivo más pequeño en el que se dividen uniformemente todos los números.
1. Indica los factores primos de cada número.
2. Multiplica cada factor la mayor cantidad de veces que aparece en cualquier número.
Paso 6.2.4
Como no tiene factores además de y .
es un número primo
Paso 6.2.5
El número no es un número primo porque solo tiene un factor positivo, que es sí mismo.
No es primo
Paso 6.2.6
El MCM de es el resultado de la multiplicación de todos los factores primos la mayor cantidad de veces que ocurran en cualquiera de los números.
Paso 6.2.7
El MCM de es el resultado de la multiplicación de todos los factores primos la mayor cantidad de veces que ocurran en cualquiera de los términos.
Paso 6.2.8
El MCM para es la parte numérica multiplicada por la parte variable.
Paso 6.3
Multiplica cada término en por para eliminar las fracciones.
Paso 6.3.1
Multiplica cada término en por .
Paso 6.3.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 6.3.2.1
Simplifica cada término.
Paso 6.3.2.1.1
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 6.3.2.1.2
Cancela el factor común de .
Paso 6.3.2.1.2.1
Cancela el factor común.
Paso 6.3.2.1.2.2
Reescribe la expresión.
Paso 6.3.2.1.3
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 6.3.2.1.3.1
Mueve .
Paso 6.3.2.1.3.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 6.3.2.1.3.3
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 6.3.2.1.3.4
Suma y .
Paso 6.3.2.1.3.5
Divide por .
Paso 6.3.2.1.4
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 6.3.2.1.5
Cancela el factor común de .
Paso 6.3.2.1.5.1
Cancela el factor común.
Paso 6.3.2.1.5.2
Reescribe la expresión.
Paso 6.3.2.1.6
Cancela el factor común de .
Paso 6.3.2.1.6.1
Cancela el factor común.
Paso 6.3.2.1.6.2
Reescribe la expresión.
Paso 6.3.2.1.7
Cancela el factor común de .
Paso 6.3.2.1.7.1
Mueve el signo menos inicial en al numerador.
Paso 6.3.2.1.7.2
Factoriza de .
Paso 6.3.2.1.7.3
Cancela el factor común.
Paso 6.3.2.1.7.4
Reescribe la expresión.
Paso 6.3.2.1.8
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 6.3.2.1.8.1
Mueve .
Paso 6.3.2.1.8.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 6.3.2.1.8.3
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 6.3.2.1.8.4
Suma y .
Paso 6.3.2.1.8.5
Divide por .
Paso 6.3.2.1.9
Simplifica .
Paso 6.3.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 6.3.3.1
Multiplica .
Paso 6.3.3.1.1
Multiplica por .
Paso 6.3.3.1.2
Multiplica por .
Paso 6.4
Resuelve la ecuación.
Paso 6.4.1
Factoriza el lado izquierdo de la ecuación.
Paso 6.4.1.1
Factoriza de .
Paso 6.4.1.1.1
Factoriza de .
Paso 6.4.1.1.2
Factoriza de .
Paso 6.4.1.1.3
Factoriza de .
Paso 6.4.1.1.4
Factoriza de .
Paso 6.4.1.1.5
Factoriza de .
Paso 6.4.1.2
Factoriza.
Paso 6.4.1.2.1
Factoriza por agrupación.
Paso 6.4.1.2.1.1
Reordena los términos.
Paso 6.4.1.2.1.2
Para un polinomio de la forma , reescribe el término medio como una suma de dos términos cuyo producto es y cuya suma es .
Paso 6.4.1.2.1.2.1
Factoriza de .
Paso 6.4.1.2.1.2.2
Reescribe como más
Paso 6.4.1.2.1.2.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 6.4.1.2.1.3
Factoriza el máximo común divisor de cada grupo.
Paso 6.4.1.2.1.3.1
Agrupa los dos primeros términos y los dos últimos términos.
Paso 6.4.1.2.1.3.2
Factoriza el máximo común divisor (MCD) de cada grupo.
Paso 6.4.1.2.1.4
Factoriza el polinomio mediante la factorización del máximo común divisor, .
Paso 6.4.1.2.2
Elimina los paréntesis innecesarios.
Paso 6.4.2
Si cualquier factor individual en el lado izquierdo de la ecuación es igual a , la expresión completa será igual a .
Paso 6.4.3
Establece igual a y resuelve .
Paso 6.4.3.1
Establece igual a .
Paso 6.4.3.2
Resuelve en .
Paso 6.4.3.2.1
Suma a ambos lados de la ecuación.
Paso 6.4.3.2.2
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 6.4.3.2.2.1
Divide cada término en por .
Paso 6.4.3.2.2.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 6.4.3.2.2.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 6.4.3.2.2.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 6.4.3.2.2.2.1.2
Divide por .
Paso 6.4.4
Establece igual a y resuelve .
Paso 6.4.4.1
Establece igual a .
Paso 6.4.4.2
Suma a ambos lados de la ecuación.
Paso 6.4.5
La solución final comprende todos los valores que hacen verdadera.
Paso 7
Paso 7.1
Convierte las expresiones con exponentes fraccionarios en radicales.
Paso 7.1.1
Aplica la regla para reescribir la exponenciación como un radical.
Paso 7.1.2
Aplica la regla para reescribir la exponenciación como un radical.
Paso 7.1.3
Aplica la regla para reescribir la exponenciación como un radical.
Paso 7.1.4
Cualquier número elevado a la potencia de es la misma base.
Paso 7.2
Establece el denominador en igual que para obtener el lugar donde no está definida la expresión.
Paso 7.3
Resuelve
Paso 7.3.1
Para eliminar el radical en el lado izquierdo de la ecuación, eleva a la potencia ambos lados de la ecuación.
Paso 7.3.2
Simplifica cada lado de la ecuación.
Paso 7.3.2.1
Usa para reescribir como .
Paso 7.3.2.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 7.3.2.2.1
Simplifica .
Paso 7.3.2.2.1.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 7.3.2.2.1.2
Eleva a la potencia de .
Paso 7.3.2.2.1.3
Multiplica los exponentes en .
Paso 7.3.2.2.1.3.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 7.3.2.2.1.3.2
Cancela el factor común de .
Paso 7.3.2.2.1.3.2.1
Cancela el factor común.
Paso 7.3.2.2.1.3.2.2
Reescribe la expresión.
Paso 7.3.2.2.1.4
Simplifica.
Paso 7.3.2.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 7.3.2.3.1
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 7.3.3
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 7.3.3.1
Divide cada término en por .
Paso 7.3.3.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 7.3.3.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 7.3.3.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 7.3.3.2.1.2
Divide por .
Paso 7.3.3.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 7.3.3.3.1
Divide por .
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
Simplifica cada término.
Paso 10.1.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 10.1.2
Combina y .
Paso 10.1.3
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
Paso 10.1.4
Combinar.
Paso 10.1.5
Multiplica por .
Paso 10.1.6
Mueve a la izquierda de .
Paso 10.1.7
Aplica la regla del producto a .
Paso 10.1.8
Combina y .
Paso 10.1.9
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
Paso 10.1.10
Combina y .
Paso 10.1.11
Aplica la regla del producto a .
Paso 10.1.12
Combina y .
Paso 10.1.13
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
Paso 10.1.14
Combina y .
Paso 10.2
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 10.3
Escribe cada expresión con un denominador común de , mediante la multiplicación de cada uno por un factor adecuado de .
Paso 10.3.1
Multiplica por .
Paso 10.3.2
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 10.3.2.1
Mueve .
Paso 10.3.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 10.3.2.3
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 10.3.2.4
Suma y .
Paso 10.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 10.5
Simplifica cada término.
Paso 10.5.1
Cancela el factor común de .
Paso 10.5.1.1
Cancela el factor común.
Paso 10.5.1.2
Reescribe la expresión.
Paso 10.5.2
Simplifica el numerador.
Paso 10.5.2.1
Evalúa el exponente.
Paso 10.5.2.2
Multiplica por .
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
Aplica la regla del producto a .
Paso 12.2.2
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 12.2.3
Combina y .
Paso 12.2.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 12.2.5
Simplifica el numerador.
Paso 12.2.5.1
Multiplica por .
Paso 12.2.5.2
Resta de .
Paso 12.2.6
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 12.2.7
Usa la regla de la potencia para distribuir el exponente.
Paso 12.2.7.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 12.2.7.2
Aplica la regla del producto a .
Paso 12.2.8
Simplifica la expresión.
Paso 12.2.8.1
Eleva a la potencia de .
Paso 12.2.8.2
Multiplica por .
Paso 12.2.9
Combinar.
Paso 12.2.10
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 12.2.10.1
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 12.2.10.2
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 12.2.10.3
Combina y .
Paso 12.2.10.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 12.2.10.5
Simplifica el numerador.
Paso 12.2.10.5.1
Multiplica por .
Paso 12.2.10.5.2
Suma y .
Paso 12.2.11
Eleva a la potencia de .
Paso 12.2.12
Mueve a la izquierda de .
Paso 12.2.13
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
Elimina los paréntesis.
Paso 14.2
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 14.3
Escribe cada expresión con un denominador común de , mediante la multiplicación de cada uno por un factor adecuado de .
Paso 14.3.1
Multiplica por .
Paso 14.3.2
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 14.3.2.1
Mueve .
Paso 14.3.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 14.3.2.3
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 14.3.2.4
Suma y .
Paso 14.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 14.5
Simplifica el numerador.
Paso 14.5.1
Divide por .
Paso 14.5.2
Eleva a la potencia de .
Paso 14.5.3
Multiplica por .
Paso 14.5.4
Resta de .
Paso 14.6
Mueve el negativo al frente de la fracción.
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
Resta de .
Paso 16.2.2
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 16.2.3
Multiplica por .
Paso 16.2.4
La respuesta final es .
Paso 17
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 18
Paso 18.1
Simplifica la expresión.
Paso 18.1.1
Reescribe como .
Paso 18.1.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 18.2
Cancela el factor común de .
Paso 18.2.1
Cancela el factor común.
Paso 18.2.2
Reescribe la expresión.
Paso 18.3
Simplifica la expresión.
Paso 18.3.1
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 18.3.2
Multiplica por .
Paso 18.3.3
La expresión contiene una división por . La expresión es indefinida.
Indefinida
Paso 18.4
La expresión contiene una división por . La expresión es indefinida.
Indefinida
Indefinida
Paso 19
Paso 19.1
Divide en intervalos separados alrededor de los valores de que hacen que la primera derivada sea o indefinida.
Paso 19.2
Sustituye cualquier número, como , del intervalo en la primera derivada para comprobar si el resultado es negativo o positivo.
Paso 19.2.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 19.2.2
Simplifica el resultado.
Paso 19.2.2.1
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 19.2.2.2
La respuesta final es .
Paso 19.3
Sustituye cualquier número, como , del intervalo en la primera derivada para comprobar si el resultado es negativo o positivo.
Paso 19.3.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 19.3.2
Simplifica el resultado.
Paso 19.3.2.1
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 19.3.2.2
Simplifica cada término.
Paso 19.3.2.2.1
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 19.3.2.2.2
Multiplica por .
Paso 19.3.2.2.3
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 19.3.2.2.4
Multiplica por .
Paso 19.3.2.3
Resta de .
Paso 19.3.2.4
Simplifica cada término.
Paso 19.3.2.4.1
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 19.3.2.4.2
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 19.3.2.4.3
Multiplica por .
Paso 19.3.2.5
Combina fracciones.
Paso 19.3.2.5.1
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 19.3.2.5.2
Simplifica la expresión.
Paso 19.3.2.5.2.1
Suma y .
Paso 19.3.2.5.2.2
Divide por .
Paso 19.3.2.6
La respuesta final es .
Paso 19.4
Sustituye cualquier número, como , del intervalo en la primera derivada para comprobar si el resultado es negativo o positivo.
Paso 19.4.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 19.4.2
Simplifica el resultado.
Paso 19.4.2.1
Elimina los paréntesis.
Paso 19.4.2.2
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 19.4.2.3
La respuesta final es .
Paso 19.5
Sustituye cualquier número, como , del intervalo en la primera derivada para comprobar si el resultado es negativo o positivo.
Paso 19.5.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 19.5.2
Simplifica el resultado.
Paso 19.5.2.1
Elimina los paréntesis.
Paso 19.5.2.2
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 19.5.2.3
La respuesta final es .
Paso 19.6
Como la primera derivada cambió los signos de negativo a positivo alrededor de , es un mínimo local.
es un mínimo local
Paso 19.7
Como la primera derivada cambió los signos de positivo a negativo alrededor de , es un máximo local.
es un máximo local
Paso 19.8
Como la primera derivada cambió los signos de negativo a positivo alrededor de , es un mínimo local.
es un mínimo local
Paso 19.9
Estos son los extremos locales de .
es un mínimo local
es un máximo local
es un mínimo local
es un mínimo local
es un máximo local
es un mínimo local
Paso 20