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Cálculo Ejemplos
Paso 1
Escribe como una función.
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 2.3.4
Combina y .
Paso 2.3.5
Multiplica por .
Paso 2.3.6
Combina y .
Paso 2.3.7
Cancela el factor común de y .
Paso 2.3.7.1
Factoriza de .
Paso 2.3.7.2
Cancela los factores comunes.
Paso 2.3.7.2.1
Factoriza de .
Paso 2.3.7.2.2
Cancela el factor común.
Paso 2.3.7.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 2.3.7.2.4
Divide por .
Paso 2.4
Evalúa .
Paso 2.4.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.4.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.4.3
Multiplica por .
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
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
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.3.3
Multiplica por .
Paso 3.4
Diferencia con la regla de la constante.
Paso 3.4.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 3.4.2
Suma y .
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
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.2
Evalúa .
Paso 5.1.2.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.2.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.2.3
Multiplica por .
Paso 5.1.3
Evalúa .
Paso 5.1.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.3.3
Multiplica por .
Paso 5.1.3.4
Combina y .
Paso 5.1.3.5
Multiplica por .
Paso 5.1.3.6
Combina y .
Paso 5.1.3.7
Cancela el factor común de y .
Paso 5.1.3.7.1
Factoriza de .
Paso 5.1.3.7.2
Cancela los factores comunes.
Paso 5.1.3.7.2.1
Factoriza de .
Paso 5.1.3.7.2.2
Cancela el factor común.
Paso 5.1.3.7.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 5.1.3.7.2.4
Divide por .
Paso 5.1.4
Evalúa .
Paso 5.1.4.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.4.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.4.3
Multiplica por .
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
Usa la fórmula cuadrática para obtener las soluciones.
Paso 6.3
Sustituye los valores , y en la fórmula cuadrática y resuelve .
Paso 6.4
Simplifica.
Paso 6.4.1
Simplifica el numerador.
Paso 6.4.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 6.4.1.2
Multiplica .
Paso 6.4.1.2.1
Multiplica por .
Paso 6.4.1.2.2
Multiplica por .
Paso 6.4.1.3
Resta de .
Paso 6.4.2
Multiplica por .
Paso 6.5
Simplifica la expresión para obtener el valor de la parte de .
Paso 6.5.1
Simplifica el numerador.
Paso 6.5.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 6.5.1.2
Multiplica .
Paso 6.5.1.2.1
Multiplica por .
Paso 6.5.1.2.2
Multiplica por .
Paso 6.5.1.3
Resta de .
Paso 6.5.2
Multiplica por .
Paso 6.5.3
Cambia a .
Paso 6.6
Simplifica la expresión para obtener el valor de la parte de .
Paso 6.6.1
Simplifica el numerador.
Paso 6.6.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 6.6.1.2
Multiplica .
Paso 6.6.1.2.1
Multiplica por .
Paso 6.6.1.2.2
Multiplica por .
Paso 6.6.1.3
Resta de .
Paso 6.6.2
Multiplica por .
Paso 6.6.3
Cambia a .
Paso 6.7
La respuesta final es la combinación de ambas soluciones.
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
Cancela el factor común de .
Paso 10.1.1
Cancela el factor común.
Paso 10.1.2
Reescribe la expresión.
Paso 10.2
Simplifica mediante la resta de números.
Paso 10.2.1
Resta de .
Paso 10.2.2
Suma y .
Paso 11
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 12
Paso 12.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 12.2
Simplifica el resultado.
Paso 12.2.1
Simplifica cada término.
Paso 12.2.1.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 12.2.1.2
Eleva a la potencia de .
Paso 12.2.1.3
Cancela el factor común de .
Paso 12.2.1.3.1
Factoriza de .
Paso 12.2.1.3.2
Cancela el factor común.
Paso 12.2.1.3.3
Reescribe la expresión.
Paso 12.2.1.4
Usa el teorema del binomio.
Paso 12.2.1.5
Simplifica cada término.
Paso 12.2.1.5.1
Eleva a la potencia de .
Paso 12.2.1.5.2
Eleva a la potencia de .
Paso 12.2.1.5.3
Multiplica por .
Paso 12.2.1.5.4
Multiplica por .
Paso 12.2.1.5.5
Reescribe como .
Paso 12.2.1.5.5.1
Usa para reescribir como .
Paso 12.2.1.5.5.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 12.2.1.5.5.3
Combina y .
Paso 12.2.1.5.5.4
Cancela el factor común de .
Paso 12.2.1.5.5.4.1
Cancela el factor común.
Paso 12.2.1.5.5.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 12.2.1.5.5.5
Evalúa el exponente.
Paso 12.2.1.5.6
Multiplica por .
Paso 12.2.1.5.7
Reescribe como .
Paso 12.2.1.5.8
Eleva a la potencia de .
Paso 12.2.1.5.9
Reescribe como .
Paso 12.2.1.5.9.1
Factoriza de .
Paso 12.2.1.5.9.2
Reescribe como .
Paso 12.2.1.5.10
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 12.2.1.6
Suma y .
Paso 12.2.1.7
Suma y .
Paso 12.2.1.8
Cancela el factor común de y .
Paso 12.2.1.8.1
Factoriza de .
Paso 12.2.1.8.2
Factoriza de .
Paso 12.2.1.8.3
Factoriza de .
Paso 12.2.1.8.4
Cancela los factores comunes.
Paso 12.2.1.8.4.1
Factoriza de .
Paso 12.2.1.8.4.2
Cancela el factor común.
Paso 12.2.1.8.4.3
Reescribe la expresión.
Paso 12.2.1.9
Aplica la regla del producto a .
Paso 12.2.1.10
Eleva a la potencia de .
Paso 12.2.1.11
Cancela el factor común de .
Paso 12.2.1.11.1
Mueve el signo menos inicial en al numerador.
Paso 12.2.1.11.2
Factoriza de .
Paso 12.2.1.11.3
Factoriza de .
Paso 12.2.1.11.4
Cancela el factor común.
Paso 12.2.1.11.5
Reescribe la expresión.
Paso 12.2.1.12
Multiplica por .
Paso 12.2.1.13
Multiplica por .
Paso 12.2.1.14
Reescribe como .
Paso 12.2.1.15
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 12.2.1.15.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 12.2.1.15.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 12.2.1.15.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 12.2.1.16
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 12.2.1.16.1
Simplifica cada término.
Paso 12.2.1.16.1.1
Multiplica por .
Paso 12.2.1.16.1.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 12.2.1.16.1.3
Combina con la regla del producto para radicales.
Paso 12.2.1.16.1.4
Multiplica por .
Paso 12.2.1.16.1.5
Reescribe como .
Paso 12.2.1.16.1.6
Extrae los términos de abajo del radical, bajo el supuesto de que tienes números reales positivos.
Paso 12.2.1.16.2
Suma y .
Paso 12.2.1.16.3
Suma y .
Paso 12.2.1.17
Cancela el factor común de y .
Paso 12.2.1.17.1
Factoriza de .
Paso 12.2.1.17.2
Cancela los factores comunes.
Paso 12.2.1.17.2.1
Factoriza de .
Paso 12.2.1.17.2.2
Cancela el factor común.
Paso 12.2.1.17.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 12.2.1.18
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 12.2.1.19
Cancela el factor común de .
Paso 12.2.1.19.1
Factoriza de .
Paso 12.2.1.19.2
Cancela el factor común.
Paso 12.2.1.19.3
Reescribe la expresión.
Paso 12.2.2
Obtén el denominador común
Paso 12.2.2.1
Multiplica por .
Paso 12.2.2.2
Multiplica por .
Paso 12.2.2.3
Multiplica por .
Paso 12.2.2.4
Multiplica por .
Paso 12.2.2.5
Multiplica por .
Paso 12.2.2.6
Multiplica por .
Paso 12.2.2.7
Reordena los factores de .
Paso 12.2.2.8
Multiplica por .
Paso 12.2.2.9
Reordena los factores de .
Paso 12.2.2.10
Multiplica por .
Paso 12.2.2.11
Multiplica por .
Paso 12.2.3
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 12.2.4
Simplifica cada término.
Paso 12.2.4.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 12.2.4.2
Multiplica por .
Paso 12.2.4.3
Multiplica por .
Paso 12.2.4.4
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 12.2.4.5
Multiplica por .
Paso 12.2.4.6
Multiplica por .
Paso 12.2.4.7
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 12.2.4.8
Multiplica por .
Paso 12.2.4.9
Multiplica por .
Paso 12.2.4.10
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 12.2.4.11
Multiplica por .
Paso 12.2.4.12
Mueve a la izquierda de .
Paso 12.2.5
Simplifica los términos.
Paso 12.2.5.1
Resta de .
Paso 12.2.5.2
Suma y .
Paso 12.2.5.3
Resta de .
Paso 12.2.5.4
Suma y .
Paso 12.2.5.5
Reescribe como .
Paso 12.2.5.6
Factoriza de .
Paso 12.2.5.7
Factoriza de .
Paso 12.2.5.8
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 12.2.6
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
Cancela el factor común de .
Paso 14.1.1
Cancela el factor común.
Paso 14.1.2
Reescribe la expresión.
Paso 14.2
Simplifica mediante la resta de números.
Paso 14.2.1
Resta de .
Paso 14.2.2
Resta de .
Paso 15
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 16
Paso 16.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 16.2
Simplifica el resultado.
Paso 16.2.1
Simplifica cada término.
Paso 16.2.1.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 16.2.1.2
Eleva a la potencia de .
Paso 16.2.1.3
Cancela el factor común de .
Paso 16.2.1.3.1
Factoriza de .
Paso 16.2.1.3.2
Cancela el factor común.
Paso 16.2.1.3.3
Reescribe la expresión.
Paso 16.2.1.4
Usa el teorema del binomio.
Paso 16.2.1.5
Simplifica cada término.
Paso 16.2.1.5.1
Eleva a la potencia de .
Paso 16.2.1.5.2
Eleva a la potencia de .
Paso 16.2.1.5.3
Multiplica por .
Paso 16.2.1.5.4
Multiplica por .
Paso 16.2.1.5.5
Multiplica por .
Paso 16.2.1.5.6
Aplica la regla del producto a .
Paso 16.2.1.5.7
Eleva a la potencia de .
Paso 16.2.1.5.8
Multiplica por .
Paso 16.2.1.5.9
Reescribe como .
Paso 16.2.1.5.9.1
Usa para reescribir como .
Paso 16.2.1.5.9.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 16.2.1.5.9.3
Combina y .
Paso 16.2.1.5.9.4
Cancela el factor común de .
Paso 16.2.1.5.9.4.1
Cancela el factor común.
Paso 16.2.1.5.9.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 16.2.1.5.9.5
Evalúa el exponente.
Paso 16.2.1.5.10
Multiplica por .
Paso 16.2.1.5.11
Aplica la regla del producto a .
Paso 16.2.1.5.12
Eleva a la potencia de .
Paso 16.2.1.5.13
Reescribe como .
Paso 16.2.1.5.14
Eleva a la potencia de .
Paso 16.2.1.5.15
Reescribe como .
Paso 16.2.1.5.15.1
Factoriza de .
Paso 16.2.1.5.15.2
Reescribe como .
Paso 16.2.1.5.16
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 16.2.1.5.17
Multiplica por .
Paso 16.2.1.6
Suma y .
Paso 16.2.1.7
Resta de .
Paso 16.2.1.8
Cancela el factor común de y .
Paso 16.2.1.8.1
Factoriza de .
Paso 16.2.1.8.2
Factoriza de .
Paso 16.2.1.8.3
Factoriza de .
Paso 16.2.1.8.4
Cancela los factores comunes.
Paso 16.2.1.8.4.1
Factoriza de .
Paso 16.2.1.8.4.2
Cancela el factor común.
Paso 16.2.1.8.4.3
Reescribe la expresión.
Paso 16.2.1.9
Aplica la regla del producto a .
Paso 16.2.1.10
Eleva a la potencia de .
Paso 16.2.1.11
Cancela el factor común de .
Paso 16.2.1.11.1
Mueve el signo menos inicial en al numerador.
Paso 16.2.1.11.2
Factoriza de .
Paso 16.2.1.11.3
Factoriza de .
Paso 16.2.1.11.4
Cancela el factor común.
Paso 16.2.1.11.5
Reescribe la expresión.
Paso 16.2.1.12
Multiplica por .
Paso 16.2.1.13
Multiplica por .
Paso 16.2.1.14
Reescribe como .
Paso 16.2.1.15
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 16.2.1.15.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 16.2.1.15.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 16.2.1.15.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 16.2.1.16
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 16.2.1.16.1
Simplifica cada término.
Paso 16.2.1.16.1.1
Multiplica por .
Paso 16.2.1.16.1.2
Multiplica por .
Paso 16.2.1.16.1.3
Multiplica por .
Paso 16.2.1.16.1.4
Multiplica .
Paso 16.2.1.16.1.4.1
Multiplica por .
Paso 16.2.1.16.1.4.2
Multiplica por .
Paso 16.2.1.16.1.4.3
Eleva a la potencia de .
Paso 16.2.1.16.1.4.4
Eleva a la potencia de .
Paso 16.2.1.16.1.4.5
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 16.2.1.16.1.4.6
Suma y .
Paso 16.2.1.16.1.5
Reescribe como .
Paso 16.2.1.16.1.5.1
Usa para reescribir como .
Paso 16.2.1.16.1.5.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 16.2.1.16.1.5.3
Combina y .
Paso 16.2.1.16.1.5.4
Cancela el factor común de .
Paso 16.2.1.16.1.5.4.1
Cancela el factor común.
Paso 16.2.1.16.1.5.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 16.2.1.16.1.5.5
Evalúa el exponente.
Paso 16.2.1.16.2
Suma y .
Paso 16.2.1.16.3
Resta de .
Paso 16.2.1.17
Cancela el factor común de y .
Paso 16.2.1.17.1
Factoriza de .
Paso 16.2.1.17.2
Cancela los factores comunes.
Paso 16.2.1.17.2.1
Factoriza de .
Paso 16.2.1.17.2.2
Cancela el factor común.
Paso 16.2.1.17.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 16.2.1.18
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 16.2.1.19
Cancela el factor común de .
Paso 16.2.1.19.1
Factoriza de .
Paso 16.2.1.19.2
Cancela el factor común.
Paso 16.2.1.19.3
Reescribe la expresión.
Paso 16.2.2
Obtén el denominador común
Paso 16.2.2.1
Multiplica por .
Paso 16.2.2.2
Multiplica por .
Paso 16.2.2.3
Multiplica por .
Paso 16.2.2.4
Multiplica por .
Paso 16.2.2.5
Multiplica por .
Paso 16.2.2.6
Multiplica por .
Paso 16.2.2.7
Reordena los factores de .
Paso 16.2.2.8
Multiplica por .
Paso 16.2.2.9
Reordena los factores de .
Paso 16.2.2.10
Multiplica por .
Paso 16.2.2.11
Multiplica por .
Paso 16.2.3
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 16.2.4
Simplifica cada término.
Paso 16.2.4.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 16.2.4.2
Multiplica por .
Paso 16.2.4.3
Multiplica por .
Paso 16.2.4.4
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 16.2.4.5
Multiplica por .
Paso 16.2.4.6
Multiplica por .
Paso 16.2.4.7
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 16.2.4.8
Multiplica por .
Paso 16.2.4.9
Multiplica por .
Paso 16.2.4.10
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 16.2.4.11
Multiplica por .
Paso 16.2.4.12
Multiplica por .
Paso 16.2.5
Simplifica los términos.
Paso 16.2.5.1
Resta de .
Paso 16.2.5.2
Suma y .
Paso 16.2.5.3
Suma y .
Paso 16.2.5.4
Resta de .
Paso 16.2.5.5
Reescribe como .
Paso 16.2.5.6
Factoriza de .
Paso 16.2.5.7
Factoriza de .
Paso 16.2.5.8
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 16.2.6
La respuesta final es .
Paso 17
Estos son los extremos locales de .
es un mínimo local
es un máximo local
Paso 18