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Cálculo Ejemplos
Paso 1
Escribe como una función.
Paso 2
Paso 2.1
Diferencia.
Paso 2.1.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.1.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.2
Evalúa .
Paso 2.2.1
Usa para reescribir como .
Paso 2.2.2
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 2.2.2.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 2.2.2.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.2.2.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 2.2.3
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2.5
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2.6
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.2.7
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 2.2.8
Combina y .
Paso 2.2.9
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 2.2.10
Simplifica el numerador.
Paso 2.2.10.1
Multiplica por .
Paso 2.2.10.2
Resta de .
Paso 2.2.11
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 2.2.12
Multiplica por .
Paso 2.2.13
Resta de .
Paso 2.2.14
Combina y .
Paso 2.2.15
Combina y .
Paso 2.2.16
Mueve a la izquierda de .
Paso 2.2.17
Reescribe como .
Paso 2.2.18
Mueve al denominador mediante la regla del exponente negativo .
Paso 2.2.19
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 3
Paso 3.1
Diferencia.
Paso 3.1.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 3.1.2
Como es constante con respecto a , 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
Reescribe como .
Paso 3.2.3
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 3.2.3.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 3.2.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.2.3.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 3.2.4
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 3.2.4.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 3.2.4.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.2.4.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 3.2.5
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 3.2.6
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 3.2.7
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 3.2.8
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.2.9
Multiplica los exponentes en .
Paso 3.2.9.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 3.2.9.2
Cancela el factor común de .
Paso 3.2.9.2.1
Factoriza de .
Paso 3.2.9.2.2
Cancela el factor común.
Paso 3.2.9.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 3.2.10
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 3.2.11
Combina y .
Paso 3.2.12
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 3.2.13
Simplifica el numerador.
Paso 3.2.13.1
Multiplica por .
Paso 3.2.13.2
Resta de .
Paso 3.2.14
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 3.2.15
Multiplica por .
Paso 3.2.16
Resta de .
Paso 3.2.17
Combina y .
Paso 3.2.18
Combina y .
Paso 3.2.19
Mueve a la izquierda de .
Paso 3.2.20
Reescribe como .
Paso 3.2.21
Mueve al denominador mediante la regla del exponente negativo .
Paso 3.2.22
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 3.2.23
Multiplica por .
Paso 3.2.24
Multiplica por .
Paso 3.2.25
Combina y .
Paso 3.2.26
Mueve al denominador mediante la regla del exponente negativo .
Paso 3.2.27
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 3.2.27.1
Mueve .
Paso 3.2.27.2
Multiplica por .
Paso 3.2.27.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 3.2.27.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 3.2.27.3
Escribe como una fracción con un denominador común.
Paso 3.2.27.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 3.2.27.5
Suma y .
Paso 3.2.28
Multiplica por .
Paso 3.2.29
Multiplica por .
Paso 3.3
Resta de .
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.
Paso 5.1.1.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.1.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.2
Evalúa .
Paso 5.1.2.1
Usa para reescribir como .
Paso 5.1.2.2
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 5.1.2.2.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 5.1.2.2.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.2.2.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 5.1.2.3
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.2.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.2.5
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.2.6
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.2.7
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 5.1.2.8
Combina y .
Paso 5.1.2.9
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 5.1.2.10
Simplifica el numerador.
Paso 5.1.2.10.1
Multiplica por .
Paso 5.1.2.10.2
Resta de .
Paso 5.1.2.11
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 5.1.2.12
Multiplica por .
Paso 5.1.2.13
Resta de .
Paso 5.1.2.14
Combina y .
Paso 5.1.2.15
Combina y .
Paso 5.1.2.16
Mueve a la izquierda de .
Paso 5.1.2.17
Reescribe como .
Paso 5.1.2.18
Mueve al denominador mediante la regla del exponente negativo .
Paso 5.1.2.19
Mueve el negativo al frente de la fracción.
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
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 6.3
Obtén el mcd de los términos en la ecuación.
Paso 6.3.1
La obtención del mcd de una lista de valores es lo mismo que obtener el MCM de los denominadores de esos valores.
Paso 6.3.2
El mínimo común múltiplo (MCM) de una y cualquier expresión es la expresión.
Paso 6.4
Multiplica cada término en por para eliminar las fracciones.
Paso 6.4.1
Multiplica cada término en por .
Paso 6.4.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 6.4.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 6.4.2.1.1
Mueve el signo menos inicial en al numerador.
Paso 6.4.2.1.2
Cancela el factor común.
Paso 6.4.2.1.3
Reescribe la expresión.
Paso 6.4.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 6.4.3.1
Multiplica por .
Paso 6.5
Resuelve la ecuación.
Paso 6.5.1
Reescribe la ecuación como .
Paso 6.5.2
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 6.5.2.1
Divide cada término en por .
Paso 6.5.2.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 6.5.2.2.1
Cancela el factor común.
Paso 6.5.2.2.2
Divide por .
Paso 6.5.2.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 6.5.2.3.1
La división de dos valores negativos da como resultado un valor positivo.
Paso 6.5.3
Eleva cada lado de la ecuación a la potencia de para eliminar el exponente fraccionario en el lado izquierdo.
Paso 6.5.4
Simplifica el exponente.
Paso 6.5.4.1
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 6.5.4.1.1
Simplifica .
Paso 6.5.4.1.1.1
Multiplica los exponentes en .
Paso 6.5.4.1.1.1.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 6.5.4.1.1.1.2
Cancela el factor común de .
Paso 6.5.4.1.1.1.2.1
Cancela el factor común.
Paso 6.5.4.1.1.1.2.2
Reescribe la expresión.
Paso 6.5.4.1.1.2
Simplifica.
Paso 6.5.4.2
Simplifica el lado derecho.
Paso 6.5.4.2.1
Simplifica .
Paso 6.5.4.2.1.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 6.5.4.2.1.2
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 6.5.4.2.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 6.5.5
Resuelve
Paso 6.5.5.1
Mueve todos los términos que no contengan al lado derecho de la ecuación.
Paso 6.5.5.1.1
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 6.5.5.1.2
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 6.5.5.1.3
Combina y .
Paso 6.5.5.1.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 6.5.5.1.5
Simplifica el numerador.
Paso 6.5.5.1.5.1
Multiplica por .
Paso 6.5.5.1.5.2
Resta de .
Paso 6.5.5.1.6
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 6.5.5.2
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 6.5.5.2.1
Divide cada término en por .
Paso 6.5.5.2.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 6.5.5.2.2.1
La división de dos valores negativos da como resultado un valor positivo.
Paso 6.5.5.2.2.2
Divide por .
Paso 6.5.5.2.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 6.5.5.2.3.1
La división de dos valores negativos da como resultado un valor positivo.
Paso 6.5.5.2.3.2
Divide por .
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
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 lazo izquierdo de la ecuación, eleva al cuadrado 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 7.3.2.2.1.5
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 7.3.2.2.1.6
Multiplica.
Paso 7.3.2.2.1.6.1
Multiplica por .
Paso 7.3.2.2.1.6.2
Multiplica por .
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
Resuelve
Paso 7.3.3.1
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 7.3.3.2
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 7.3.3.2.1
Divide cada término en por .
Paso 7.3.3.2.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 7.3.3.2.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 7.3.3.2.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 7.3.3.2.2.1.2
Divide por .
Paso 7.3.3.2.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 7.3.3.2.3.1
Divide por .
Paso 7.4
Establece el radicando en menor que para obtener el lugar donde no está definida la expresión.
Paso 7.5
Resuelve
Paso 7.5.1
Resta de ambos lados de la desigualdad.
Paso 7.5.2
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 7.5.2.1
Divide cada término de por . Cuando multipliques o dividas ambos lados de una desigualdad por un valor negativo, cambia la dirección del signo de desigualdad.
Paso 7.5.2.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 7.5.2.2.1
La división de dos valores negativos da como resultado un valor positivo.
Paso 7.5.2.2.2
Divide por .
Paso 7.5.2.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 7.5.2.3.1
Divide por .
Paso 7.6
La ecuación es indefinida cuando el denominador es igual a , el argumento de una raíz cuadrada es menor que o el argumento de un logaritmo es menor o igual que .
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 el denominador.
Paso 10.1.1
Escribe como una fracción con un denominador común.
Paso 10.1.2
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 10.1.3
Resta de .
Paso 10.1.4
Aplica la regla del producto a .
Paso 10.1.5
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 10.1.6
Simplifica el denominador.
Paso 10.1.6.1
Reescribe como .
Paso 10.1.6.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 10.1.6.3
Cancela el factor común de .
Paso 10.1.6.3.1
Cancela el factor común.
Paso 10.1.6.3.2
Reescribe la expresión.
Paso 10.1.6.4
Eleva a la potencia de .
Paso 10.2
Simplifica los términos.
Paso 10.2.1
Combina y .
Paso 10.2.2
Cancela el factor común de y .
Paso 10.2.2.1
Factoriza de .
Paso 10.2.2.2
Cancela los factores comunes.
Paso 10.2.2.2.1
Factoriza de .
Paso 10.2.2.2.2
Cancela el factor común.
Paso 10.2.2.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 10.3
Multiplica el numerador por la recíproca del denominador.
Paso 10.4
Multiplica .
Paso 10.4.1
Multiplica por .
Paso 10.4.2
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
Simplifica cada término.
Paso 12.2.1.1
Escribe como una fracción con un denominador común.
Paso 12.2.1.2
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 12.2.1.3
Resta de .
Paso 12.2.1.4
Reescribe como .
Paso 12.2.1.5
Cualquier raíz de es .
Paso 12.2.1.6
Simplifica el denominador.
Paso 12.2.1.6.1
Reescribe como .
Paso 12.2.1.6.2
Extrae los términos de abajo del radical, bajo el supuesto de que tienes números reales positivos.
Paso 12.2.2
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 12.2.3
Escribe cada expresión con un denominador común de , mediante la multiplicación de cada uno por un factor adecuado de .
Paso 12.2.3.1
Multiplica por .
Paso 12.2.3.2
Multiplica por .
Paso 12.2.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 12.2.5
Suma y .
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
Simplifica la expresión.
Paso 14.1.1
Multiplica por .
Paso 14.1.2
Resta de .
Paso 14.1.3
Reescribe como .
Paso 14.1.4
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 14.2
Cancela el factor común de .
Paso 14.2.1
Cancela el factor común.
Paso 14.2.2
Reescribe la expresión.
Paso 14.3
Simplifica la expresión.
Paso 14.3.1
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 14.3.2
Multiplica por .
Paso 14.3.3
La expresión contiene una división por . La expresión es indefinida.
Indefinida
Paso 14.4
La expresión contiene una división por . La expresión es indefinida.
Indefinida
Indefinida
Paso 15
Como la prueba de la primera derivada falló, no hay extremos locales.
No hay extremos locales
Paso 16