Cálculo Ejemplos

Hallar los máximos y mínimos locales f(x)=-413x^-2+0.000004x
Paso 1
Obtén la primera derivada de la función.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2
Evalúa .
Toca para ver más pasos...
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 .
Toca para ver más pasos...
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
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.4.1
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 1.4.2
Combina y .
Paso 2
Obtén la segunda derivada de la función.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2
Evalúa .
Toca para ver más pasos...
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 .
Toca para ver más pasos...
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 .
Toca para ver más pasos...
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.
Toca para ver más pasos...
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.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.4.1
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 2.4.2
Combina los términos.
Toca para ver más pasos...
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
Obtén la primera derivada.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.1
Obtén la primera derivada.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.1.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.2
Evalúa .
Toca para ver más pasos...
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 .
Toca para ver más pasos...
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
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.1.4.1
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 4.1.4.2
Combina y .
Paso 4.2
La primera derivada de con respecto a es .
Paso 5
Establece la primera derivada igual a , luego resuelve la ecuación .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.1
Establece la primera derivada igual a .
Paso 5.2
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 5.3
Obtén el mcd de los términos en la ecuación.
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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.
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Paso 5.4.1
Multiplica cada término en por .
Paso 5.4.2
Simplifica el lado izquierdo.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.4.2.1
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
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.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.5.1
Reescribe la ecuación como .
Paso 5.5.2
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 5.5.3
Factoriza de .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.5.3.1
Factoriza de .
Paso 5.5.3.2
Factoriza de .
Paso 5.5.3.3
Factoriza de .
Paso 5.5.4
Divide cada término en por y simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.5.4.1
Divide cada término en por .
Paso 5.5.4.2
Simplifica el lado izquierdo.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.5.4.2.1
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.5.4.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 5.5.4.2.1.2
Divide por .
Paso 5.5.4.3
Simplifica el lado derecho.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.5.4.3.1
Divide por .
Paso 5.5.5
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 5.5.6
Calcula la raíz especificada de ambos lados de la ecuación para eliminar el exponente en el lado izquierdo.
Paso 5.5.7
Simplifica .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.5.7.1
Reescribe como .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.5.7.1.1
Factoriza de .
Paso 5.5.7.1.2
Reescribe como .
Paso 5.5.7.2
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 6
Obtén los valores en el lugar donde la derivada es indefinida.
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Paso 6.1
Establece el denominador en igual que para obtener el lugar donde no está definida la expresión.
Paso 6.2
Resuelve
Toca para ver más pasos...
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 .
Toca para ver más pasos...
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
Evalúa la segunda derivada.
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Paso 9.1
Simplifica el denominador.
Toca para ver más pasos...
Paso 9.1.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 9.1.2
Eleva a la potencia de .
Paso 9.1.3
Reescribe como .
Paso 9.1.4
Eleva a la potencia de .
Paso 9.1.5
Reescribe como .
Toca para ver más pasos...
Paso 9.1.5.1
Factoriza de .
Paso 9.1.5.2
Reescribe como .
Paso 9.1.6
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 9.1.7
Multiplica por .
Paso 9.2
Cancela el factor común de y .
Toca para ver más pasos...
Paso 9.2.1
Factoriza de .
Paso 9.2.2
Cancela los factores comunes.
Toca para ver más pasos...
Paso 9.2.2.1
Factoriza de .
Paso 9.2.2.2
Cancela el factor común.
Paso 9.2.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 9.3
Multiplica por .
Paso 9.4
Combina y simplifica el denominador.
Toca para ver más pasos...
Paso 9.4.1
Multiplica por .
Paso 9.4.2
Mueve .
Paso 9.4.3
Eleva a la potencia de .
Paso 9.4.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 9.4.5
Suma y .
Paso 9.4.6
Reescribe como .
Toca para ver más pasos...
Paso 9.4.6.1
Usa para reescribir como .
Paso 9.4.6.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 9.4.6.3
Combina y .
Paso 9.4.6.4
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 9.4.6.4.1
Cancela el factor común.
Paso 9.4.6.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 9.4.6.5
Evalúa el exponente.
Paso 9.5
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 9.5.1
Reescribe como .
Paso 9.5.2
Eleva a la potencia de .
Paso 9.5.3
Reescribe como .
Toca para ver más pasos...
Paso 9.5.3.1
Factoriza de .
Paso 9.5.3.2
Reescribe como .
Paso 9.5.4
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 9.5.5
Multiplica por .
Paso 9.6
Reduce la expresión mediante la cancelación de los factores comunes.
Toca para ver más pasos...
Paso 9.6.1
Multiplica por .
Paso 9.6.2
Cancela el factor común de y .
Toca para ver más pasos...
Paso 9.6.2.1
Factoriza de .
Paso 9.6.2.2
Cancela los factores comunes.
Toca para ver más pasos...
Paso 9.6.2.2.1
Factoriza de .
Paso 9.6.2.2.2
Cancela el factor común.
Paso 9.6.2.2.3
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
Obtén el valor de y cuando .
Toca para ver más pasos...
Paso 11.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 11.2
Simplifica el resultado.
Toca para ver más pasos...
Paso 11.2.1
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 11.2.1.1
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 11.2.1.2
Simplifica el denominador.
Toca para ver más pasos...
Paso 11.2.1.2.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 11.2.1.2.2
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.2.3
Reescribe como .
Paso 11.2.1.2.4
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.2.5
Reescribe como .
Toca para ver más pasos...
Paso 11.2.1.2.5.1
Factoriza de .
Paso 11.2.1.2.5.2
Reescribe como .
Paso 11.2.1.2.6
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 11.2.1.2.7
Multiplica por .
Paso 11.2.1.3
Multiplica por .
Paso 11.2.1.4
Combina y simplifica el denominador.
Toca para ver más pasos...
Paso 11.2.1.4.1
Multiplica por .
Paso 11.2.1.4.2
Mueve .
Paso 11.2.1.4.3
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.4.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 11.2.1.4.5
Suma y .
Paso 11.2.1.4.6
Reescribe como .
Toca para ver más pasos...
Paso 11.2.1.4.6.1
Usa para reescribir como .
Paso 11.2.1.4.6.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 11.2.1.4.6.3
Combina y .
Paso 11.2.1.4.6.4
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 11.2.1.4.6.4.1
Cancela el factor común.
Paso 11.2.1.4.6.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 11.2.1.4.6.5
Evalúa el exponente.
Paso 11.2.1.5
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 11.2.1.5.1
Reescribe como .
Paso 11.2.1.5.2
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.5.3
Reescribe como .
Toca para ver más pasos...
Paso 11.2.1.5.3.1
Factoriza de .
Paso 11.2.1.5.3.2
Reescribe como .
Paso 11.2.1.5.4
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 11.2.1.6
Multiplica por .
Paso 11.2.1.7
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 11.2.1.7.1
Factoriza de .
Paso 11.2.1.7.2
Factoriza de .
Paso 11.2.1.7.3
Cancela el factor común.
Paso 11.2.1.7.4
Reescribe la expresión.
Paso 11.2.1.8
Cancela el factor común de y .
Toca para ver más pasos...
Paso 11.2.1.8.1
Factoriza de .
Paso 11.2.1.8.2
Cancela los factores comunes.
Toca para ver más pasos...
Paso 11.2.1.8.2.1
Factoriza de .
Paso 11.2.1.8.2.2
Cancela el factor común.
Paso 11.2.1.8.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 11.2.1.9
Reescribe como .
Paso 11.2.1.10
Multiplica .
Toca para ver más pasos...
Paso 11.2.1.10.1
Multiplica por .
Paso 11.2.1.10.2
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