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Cálculo Ejemplos
Paso 1
Paso 1.1
Diferencia.
Paso 1.1.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.2
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2
Evalúa .
Paso 1.2.1
Como es constante con respecto a , 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
Multiplica por .
Paso 1.3
Evalúa .
Paso 1.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.3.2
Reescribe como .
Paso 1.3.3
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 1.3.3.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 1.3.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.3.3.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 1.3.4
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.3.5
Multiplica los exponentes en .
Paso 1.3.5.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 1.3.5.2
Multiplica por .
Paso 1.3.6
Multiplica por .
Paso 1.3.7
Eleva a la potencia de .
Paso 1.3.8
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.3.9
Resta de .
Paso 1.3.10
Multiplica por .
Paso 1.4
Simplifica.
Paso 1.4.1
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 1.4.2
Combina los términos.
Paso 1.4.2.1
Resta de .
Paso 1.4.2.2
Combina y .
Paso 1.4.3
Reordena los términos.
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
Reescribe como .
Paso 2.2.3
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 2.2.3.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 2.2.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.2.3.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 2.2.4
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.2.5
Multiplica los exponentes en .
Paso 2.2.5.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 2.2.5.2
Multiplica por .
Paso 2.2.6
Multiplica por .
Paso 2.2.7
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 2.2.7.1
Mueve .
Paso 2.2.7.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.2.7.3
Resta de .
Paso 2.2.8
Multiplica por .
Paso 2.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.4
Simplifica.
Paso 2.4.1
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 2.4.2
Combina los términos.
Paso 2.4.2.1
Combina y .
Paso 2.4.2.2
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 2.4.2.3
Suma y .
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.
Paso 4.1.1.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.1.2
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.2
Evalúa .
Paso 4.1.2.1
Como es constante con respecto a , 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
Multiplica por .
Paso 4.1.3
Evalúa .
Paso 4.1.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.3.2
Reescribe como .
Paso 4.1.3.3
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 4.1.3.3.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 4.1.3.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.3.3.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 4.1.3.4
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.3.5
Multiplica los exponentes en .
Paso 4.1.3.5.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 4.1.3.5.2
Multiplica por .
Paso 4.1.3.6
Multiplica por .
Paso 4.1.3.7
Eleva a la potencia de .
Paso 4.1.3.8
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 4.1.3.9
Resta de .
Paso 4.1.3.10
Multiplica por .
Paso 4.1.4
Simplifica.
Paso 4.1.4.1
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 4.1.4.2
Combina los términos.
Paso 4.1.4.2.1
Resta de .
Paso 4.1.4.2.2
Combina y .
Paso 4.1.4.3
Reordena los términos.
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
Suma a ambos lados de la ecuación.
Paso 5.3
Obtén el mcd de los términos en la ecuación.
Paso 5.3.1
La obtención del mcd de una lista de valores es lo mismo que obtener el MCM de los denominadores de esos valores.
Paso 5.3.2
El mínimo común múltiplo (MCM) de una y cualquier expresión es la expresión.
Paso 5.4
Multiplica cada término en por para eliminar las fracciones.
Paso 5.4.1
Multiplica cada término en por .
Paso 5.4.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 5.4.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 5.4.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 5.4.2.1.2
Reescribe la expresión.
Paso 5.5
Resuelve la ecuación.
Paso 5.5.1
Reescribe la ecuación como .
Paso 5.5.2
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 5.5.2.1
Divide cada término en por .
Paso 5.5.2.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 5.5.2.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 5.5.2.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 5.5.2.2.1.2
Divide por .
Paso 5.5.3
Calcula la raíz especificada de ambos lados de la ecuación para eliminar el exponente en el lado izquierdo.
Paso 5.5.4
Simplifica .
Paso 5.5.4.1
Reescribe como .
Paso 5.5.4.2
Simplifica el numerador.
Paso 5.5.4.2.1
Reescribe como .
Paso 5.5.4.2.1.1
Factoriza de .
Paso 5.5.4.2.1.2
Reescribe como .
Paso 5.5.4.2.2
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 5.5.4.3
Multiplica por .
Paso 5.5.4.4
Combina y simplifica el denominador.
Paso 5.5.4.4.1
Multiplica por .
Paso 5.5.4.4.2
Eleva a la potencia de .
Paso 5.5.4.4.3
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 5.5.4.4.4
Suma y .
Paso 5.5.4.4.5
Reescribe como .
Paso 5.5.4.4.5.1
Usa para reescribir como .
Paso 5.5.4.4.5.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 5.5.4.4.5.3
Combina y .
Paso 5.5.4.4.5.4
Cancela el factor común de .
Paso 5.5.4.4.5.4.1
Cancela el factor común.
Paso 5.5.4.4.5.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 5.5.4.4.5.5
Evalúa el exponente.
Paso 5.5.4.5
Simplifica el numerador.
Paso 5.5.4.5.1
Reescribe como .
Paso 5.5.4.5.2
Eleva a la potencia de .
Paso 5.5.4.5.3
Reescribe como .
Paso 5.5.4.5.3.1
Factoriza de .
Paso 5.5.4.5.3.2
Reescribe como .
Paso 5.5.4.5.4
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 5.5.4.5.5
Combina exponentes.
Paso 5.5.4.5.5.1
Multiplica por .
Paso 5.5.4.5.5.2
Combina con la regla del producto para radicales.
Paso 5.5.4.5.5.3
Multiplica por .
Paso 5.5.4.6
Cancela el factor común de y .
Paso 5.5.4.6.1
Factoriza de .
Paso 5.5.4.6.2
Cancela los factores comunes.
Paso 5.5.4.6.2.1
Factoriza de .
Paso 5.5.4.6.2.2
Cancela el factor común.
Paso 5.5.4.6.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 6
Paso 6.1
Establece el denominador en igual que para obtener el lugar donde no está definida la expresión.
Paso 6.2
Resuelve
Paso 6.2.1
Calcula la raíz especificada de ambos lados de la ecuación para eliminar el exponente en el lado izquierdo.
Paso 6.2.2
Simplifica .
Paso 6.2.2.1
Reescribe como .
Paso 6.2.2.2
Extrae los términos de abajo del radical, bajo el supuesto de que tienes números reales.
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 el denominador.
Paso 9.1.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 9.1.2
Simplifica el numerador.
Paso 9.1.2.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 9.1.2.2
Eleva a la potencia de .
Paso 9.1.2.3
Reescribe como .
Paso 9.1.2.4
Eleva a la potencia de .
Paso 9.1.2.5
Reescribe como .
Paso 9.1.2.5.1
Factoriza de .
Paso 9.1.2.5.2
Reescribe como .
Paso 9.1.2.6
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 9.1.2.7
Multiplica por .
Paso 9.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 9.1.4
Cancela el factor común de y .
Paso 9.1.4.1
Factoriza de .
Paso 9.1.4.2
Cancela los factores comunes.
Paso 9.1.4.2.1
Factoriza de .
Paso 9.1.4.2.2
Cancela el factor común.
Paso 9.1.4.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 9.2
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
Paso 9.3
Cancela el factor común de .
Paso 9.3.1
Factoriza de .
Paso 9.3.2
Factoriza de .
Paso 9.3.3
Cancela el factor común.
Paso 9.3.4
Reescribe la expresión.
Paso 9.4
Combina y .
Paso 9.5
Multiplica por .
Paso 9.6
Multiplica por .
Paso 9.7
Simplifica los términos.
Paso 9.7.1
Combina y simplifica el denominador.
Paso 9.7.1.1
Multiplica por .
Paso 9.7.1.2
Mueve .
Paso 9.7.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 9.7.1.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 9.7.1.5
Suma y .
Paso 9.7.1.6
Reescribe como .
Paso 9.7.1.6.1
Usa para reescribir como .
Paso 9.7.1.6.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 9.7.1.6.3
Combina y .
Paso 9.7.1.6.4
Cancela el factor común de .
Paso 9.7.1.6.4.1
Cancela el factor común.
Paso 9.7.1.6.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 9.7.1.6.5
Evalúa el exponente.
Paso 9.7.2
Cancela el factor común de y .
Paso 9.7.2.1
Factoriza de .
Paso 9.7.2.2
Cancela los factores comunes.
Paso 9.7.2.2.1
Factoriza de .
Paso 9.7.2.2.2
Cancela el factor común.
Paso 9.7.2.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 9.8
Simplifica el numerador.
Paso 9.8.1
Reescribe como .
Paso 9.8.2
Eleva a la potencia de .
Paso 9.8.3
Reescribe como .
Paso 9.8.3.1
Factoriza de .
Paso 9.8.3.2
Reescribe como .
Paso 9.8.4
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 9.8.5
Multiplica por .
Paso 9.9
Reduce la expresión mediante la cancelación de los factores comunes.
Paso 9.9.1
Multiplica por .
Paso 9.9.2
Cancela el factor común de y .
Paso 9.9.2.1
Factoriza de .
Paso 9.9.2.2
Cancela los factores comunes.
Paso 9.9.2.2.1
Factoriza de .
Paso 9.9.2.2.2
Cancela el factor común.
Paso 9.9.2.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 10
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 11
Paso 11.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 11.2
Simplifica el resultado.
Paso 11.2.1
Simplifica cada término.
Paso 11.2.1.1
Cancela el factor común de .
Paso 11.2.1.1.1
Factoriza de .
Paso 11.2.1.1.2
Cancela el factor común.
Paso 11.2.1.1.3
Reescribe la expresión.
Paso 11.2.1.2
Multiplica por .
Paso 11.2.1.3
Simplifica el denominador.
Paso 11.2.1.3.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 11.2.1.3.2
Simplifica el numerador.
Paso 11.2.1.3.2.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 11.2.1.3.2.2
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.3.2.3
Reescribe como .
Paso 11.2.1.3.2.4
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.3.2.5
Reescribe como .
Paso 11.2.1.3.2.5.1
Factoriza de .
Paso 11.2.1.3.2.5.2
Reescribe como .
Paso 11.2.1.3.2.6
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 11.2.1.3.2.7
Multiplica por .
Paso 11.2.1.3.3
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.4
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
Paso 11.2.1.5
Cancela el factor común de .
Paso 11.2.1.5.1
Factoriza de .
Paso 11.2.1.5.2
Factoriza de .
Paso 11.2.1.5.3
Cancela el factor común.
Paso 11.2.1.5.4
Reescribe la expresión.
Paso 11.2.1.6
Combina y .
Paso 11.2.1.7
Multiplica por .
Paso 11.2.1.8
Multiplica por .
Paso 11.2.1.9
Combina y simplifica el denominador.
Paso 11.2.1.9.1
Multiplica por .
Paso 11.2.1.9.2
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.9.3
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 11.2.1.9.4
Suma y .
Paso 11.2.1.9.5
Reescribe como .
Paso 11.2.1.9.5.1
Usa para reescribir como .
Paso 11.2.1.9.5.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 11.2.1.9.5.3
Combina y .
Paso 11.2.1.9.5.4
Cancela el factor común de .
Paso 11.2.1.9.5.4.1
Cancela el factor común.
Paso 11.2.1.9.5.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 11.2.1.9.5.5
Evalúa el exponente.
Paso 11.2.1.10
Cancela el factor común de .
Paso 11.2.1.10.1
Cancela el factor común.
Paso 11.2.1.10.2
Divide por .
Paso 11.2.1.11
Reescribe como .
Paso 11.2.1.12
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.13
Reescribe como .
Paso 11.2.1.13.1
Factoriza de .
Paso 11.2.1.13.2
Reescribe como .
Paso 11.2.1.14
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 11.2.1.15
Multiplica por .
Paso 11.2.2
Resta de .
Paso 11.2.3
La respuesta final es .
Paso 12
Estos son los extremos locales de .
es un máximo local
Paso 13