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Cálculo Ejemplos
Paso 1
Paso 1.1
Según la regla de la suma, 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
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.3.3
Multiplica por .
Paso 1.4
Evalúa .
Paso 1.4.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.4.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.4.3
Multiplica por .
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 2.4
Diferencia con la regla de la constante.
Paso 2.4.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.4.2
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
Según la regla de la suma, 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
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.3.3
Multiplica por .
Paso 4.1.4
Evalúa .
Paso 4.1.4.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.4.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.4.3
Multiplica por .
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
Sustituye en la ecuación. Esto hará que la fórmula cuadrática sea fácil de usar.
Paso 5.3
Usa la fórmula cuadrática para obtener las soluciones.
Paso 5.4
Sustituye los valores , y en la fórmula cuadrática y resuelve .
Paso 5.5
Simplifica.
Paso 5.5.1
Simplifica el numerador.
Paso 5.5.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 5.5.1.2
Multiplica .
Paso 5.5.1.2.1
Multiplica por .
Paso 5.5.1.2.2
Multiplica por .
Paso 5.5.1.3
Suma y .
Paso 5.5.1.4
Reescribe como .
Paso 5.5.1.4.1
Factoriza de .
Paso 5.5.1.4.2
Reescribe como .
Paso 5.5.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 5.5.2
Multiplica por .
Paso 5.5.3
Simplifica .
Paso 5.6
Simplifica la expresión para obtener el valor de la parte de .
Paso 5.6.1
Simplifica el numerador.
Paso 5.6.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 5.6.1.2
Multiplica .
Paso 5.6.1.2.1
Multiplica por .
Paso 5.6.1.2.2
Multiplica por .
Paso 5.6.1.3
Suma y .
Paso 5.6.1.4
Reescribe como .
Paso 5.6.1.4.1
Factoriza de .
Paso 5.6.1.4.2
Reescribe como .
Paso 5.6.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 5.6.2
Multiplica por .
Paso 5.6.3
Simplifica .
Paso 5.6.4
Cambia a .
Paso 5.7
Simplifica la expresión para obtener el valor de la parte de .
Paso 5.7.1
Simplifica el numerador.
Paso 5.7.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 5.7.1.2
Multiplica .
Paso 5.7.1.2.1
Multiplica por .
Paso 5.7.1.2.2
Multiplica por .
Paso 5.7.1.3
Suma y .
Paso 5.7.1.4
Reescribe como .
Paso 5.7.1.4.1
Factoriza de .
Paso 5.7.1.4.2
Reescribe como .
Paso 5.7.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 5.7.2
Multiplica por .
Paso 5.7.3
Simplifica .
Paso 5.7.4
Cambia a .
Paso 5.8
La respuesta final es la combinación de ambas soluciones.
Paso 5.9
Sustituye el valor real de de nuevo en la ecuación resuelta.
Paso 5.10
Resuelve la primera ecuación para .
Paso 5.11
Resuelve la ecuación en .
Paso 5.11.1
Calcula la raíz especificada de ambos lados de la ecuación para eliminar el exponente en el lado izquierdo.
Paso 5.11.2
La solución completa es el resultado de las partes positiva y negativa de la solución.
Paso 5.11.2.1
Primero, usa el valor positivo de para obtener la primera solución.
Paso 5.11.2.2
Luego, usa el valor negativo de para obtener la segunda solución.
Paso 5.11.2.3
La solución completa es el resultado de las partes positiva y negativa de la solución.
Paso 5.12
Resuelve la segunda ecuación para .
Paso 5.13
Resuelve la ecuación en .
Paso 5.13.1
Elimina los paréntesis.
Paso 5.13.2
Calcula la raíz especificada de ambos lados de la ecuación para eliminar el exponente en el lado izquierdo.
Paso 5.13.3
Simplifica .
Paso 5.13.3.1
Reescribe como .
Paso 5.13.3.2
Reescribe como .
Paso 5.13.3.3
Reescribe como .
Paso 5.13.4
La solución completa es el resultado de las partes positiva y negativa de la solución.
Paso 5.13.4.1
Primero, usa el valor positivo de para obtener la primera solución.
Paso 5.13.4.2
Luego, usa el valor negativo de para obtener la segunda solución.
Paso 5.13.4.3
La solución completa es el resultado de las partes positiva y negativa de la solución.
Paso 5.14
La solución a es .
Paso 6
Paso 6.1
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 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
Reescribe como .
Paso 9.2
Eleva a la potencia de .
Paso 10
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 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
Reescribe como .
Paso 11.2.1.2
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.3
Reescribe como .
Paso 11.2.1.4
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.2
La respuesta final es .
Paso 12
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 13
Paso 13.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 13.2
Eleva a la potencia de .
Paso 13.3
Reescribe como .
Paso 13.4
Eleva a la potencia de .
Paso 13.5
Multiplica por .
Paso 13.6
Multiplica por .
Paso 14
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 15
Paso 15.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 15.2
Simplifica el resultado.
Paso 15.2.1
Simplifica cada término.
Paso 15.2.1.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 15.2.1.2
Eleva a la potencia de .
Paso 15.2.1.3
Reescribe como .
Paso 15.2.1.4
Eleva a la potencia de .
Paso 15.2.1.5
Multiplica por .
Paso 15.2.1.6
Aplica la regla del producto a .
Paso 15.2.1.7
Eleva a la potencia de .
Paso 15.2.1.8
Reescribe como .
Paso 15.2.1.9
Eleva a la potencia de .
Paso 15.2.1.10
Multiplica por .
Paso 15.2.1.11
Multiplica .
Paso 15.2.1.11.1
Multiplica por .
Paso 15.2.1.11.2
Multiplica por .
Paso 15.2.2
La respuesta final es .
Paso 16
Estos son los extremos locales de .
es un mínimo local
es un máximo local
Paso 17