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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
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.5
Evalúa .
Paso 1.5.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.5.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.5.3
Multiplica por .
Paso 1.6
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.7
Combina los términos.
Paso 1.7.1
Suma y .
Paso 1.7.2
Suma y .
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
Diferencia con la regla de la constante.
Paso 2.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.2
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.4
Combina los términos.
Paso 2.4.1
Suma y .
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
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.5
Evalúa .
Paso 4.1.5.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.5.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.5.3
Multiplica por .
Paso 4.1.6
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.7
Combina los términos.
Paso 4.1.7.1
Suma y .
Paso 4.1.7.2
Suma y .
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
Mueve todos los términos que no contengan al lado derecho de la ecuación.
Paso 5.2.1
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 5.2.2
Suma a ambos lados de la ecuación.
Paso 5.3
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 5.3.1
Divide cada término en por .
Paso 5.3.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 5.3.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 5.3.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 5.3.2.1.2
Divide por .
Paso 5.3.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 5.3.3.1
Simplifica cada término.
Paso 5.3.3.1.1
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 5.3.3.1.2
Cancela el factor común de y .
Paso 5.3.3.1.2.1
Factoriza de .
Paso 5.3.3.1.2.2
Cancela los factores comunes.
Paso 5.3.3.1.2.2.1
Factoriza de .
Paso 5.3.3.1.2.2.2
Cancela el factor común.
Paso 5.3.3.1.2.2.3
Reescribe la expresión.
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
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 10
Paso 10.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 10.2
Simplifica el resultado.
Paso 10.2.1
Simplifica cada término.
Paso 10.2.1.1
Reescribe como .
Paso 10.2.1.2
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 10.2.1.2.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 10.2.1.2.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 10.2.1.2.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 10.2.1.3
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 10.2.1.3.1
Simplifica cada término.
Paso 10.2.1.3.1.1
Multiplica .
Paso 10.2.1.3.1.1.1
Multiplica por .
Paso 10.2.1.3.1.1.2
Multiplica por .
Paso 10.2.1.3.1.1.3
Multiplica por .
Paso 10.2.1.3.1.1.4
Multiplica por .
Paso 10.2.1.3.1.1.5
Eleva a la potencia de .
Paso 10.2.1.3.1.1.6
Eleva a la potencia de .
Paso 10.2.1.3.1.1.7
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 10.2.1.3.1.1.8
Suma y .
Paso 10.2.1.3.1.1.9
Multiplica por .
Paso 10.2.1.3.1.2
Multiplica .
Paso 10.2.1.3.1.2.1
Multiplica por .
Paso 10.2.1.3.1.2.2
Multiplica por .
Paso 10.2.1.3.1.3
Multiplica .
Paso 10.2.1.3.1.3.1
Multiplica por .
Paso 10.2.1.3.1.3.2
Multiplica por .
Paso 10.2.1.3.1.4
Multiplica .
Paso 10.2.1.3.1.4.1
Multiplica por .
Paso 10.2.1.3.1.4.2
Multiplica por .
Paso 10.2.1.3.2
Resta de .
Paso 10.2.1.4
Simplifica cada término.
Paso 10.2.1.4.1
Cancela el factor común de .
Paso 10.2.1.4.1.1
Factoriza de .
Paso 10.2.1.4.1.2
Factoriza de .
Paso 10.2.1.4.1.3
Cancela el factor común.
Paso 10.2.1.4.1.4
Reescribe la expresión.
Paso 10.2.1.4.2
Reescribe como .
Paso 10.2.1.5
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 10.2.1.6
Simplifica.
Paso 10.2.1.6.1
Cancela el factor común de .
Paso 10.2.1.6.1.1
Factoriza de .
Paso 10.2.1.6.1.2
Cancela el factor común.
Paso 10.2.1.6.1.3
Reescribe la expresión.
Paso 10.2.1.6.2
Cancela el factor común de .
Paso 10.2.1.6.2.1
Mueve el signo menos inicial en al numerador.
Paso 10.2.1.6.2.2
Factoriza de .
Paso 10.2.1.6.2.3
Cancela el factor común.
Paso 10.2.1.6.2.4
Reescribe la expresión.
Paso 10.2.1.6.3
Cancela el factor común de .
Paso 10.2.1.6.3.1
Factoriza de .
Paso 10.2.1.6.3.2
Cancela el factor común.
Paso 10.2.1.6.3.3
Reescribe la expresión.
Paso 10.2.1.7
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 10.2.1.8
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 10.2.1.9
Multiplica .
Paso 10.2.1.9.1
Multiplica por .
Paso 10.2.1.9.2
Combina y .
Paso 10.2.1.9.3
Multiplica por .
Paso 10.2.1.10
Combina y .
Paso 10.2.1.11
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 10.2.1.12
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 10.2.1.13
Multiplica .
Paso 10.2.1.13.1
Combina y .
Paso 10.2.1.13.2
Eleva a la potencia de .
Paso 10.2.1.13.3
Eleva a la potencia de .
Paso 10.2.1.13.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 10.2.1.13.5
Suma y .
Paso 10.2.1.14
Combina y .
Paso 10.2.1.15
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 10.2.1.16
Cancela el factor común de .
Paso 10.2.1.16.1
Mueve el signo menos inicial en al numerador.
Paso 10.2.1.16.2
Factoriza de .
Paso 10.2.1.16.3
Factoriza de .
Paso 10.2.1.16.4
Cancela el factor común.
Paso 10.2.1.16.5
Reescribe la expresión.
Paso 10.2.1.17
Cancela el factor común de .
Paso 10.2.1.17.1
Factoriza de .
Paso 10.2.1.17.2
Cancela el factor común.
Paso 10.2.1.17.3
Reescribe la expresión.
Paso 10.2.1.18
Simplifica cada término.
Paso 10.2.1.18.1
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 10.2.1.18.2
Multiplica .
Paso 10.2.1.18.2.1
Multiplica por .
Paso 10.2.1.18.2.2
Multiplica por .
Paso 10.2.2
Combina los términos opuestos en .
Paso 10.2.2.1
Suma y .
Paso 10.2.2.2
Suma y .
Paso 10.2.3
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 10.2.4
Escribe cada expresión con un denominador común de , mediante la multiplicación de cada uno por un factor adecuado de .
Paso 10.2.4.1
Multiplica por .
Paso 10.2.4.2
Multiplica por .
Paso 10.2.5
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 10.2.6
Simplifica cada término.
Paso 10.2.6.1
Simplifica el numerador.
Paso 10.2.6.1.1
Factoriza de .
Paso 10.2.6.1.1.1
Factoriza de .
Paso 10.2.6.1.1.2
Factoriza de .
Paso 10.2.6.1.1.3
Factoriza de .
Paso 10.2.6.1.2
Multiplica por .
Paso 10.2.6.1.3
Resta de .
Paso 10.2.6.1.4
Multiplica por .
Paso 10.2.6.2
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 10.2.7
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 10.2.8
Simplifica los términos.
Paso 10.2.8.1
Combina y .
Paso 10.2.8.2
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 10.2.9
Simplifica cada término.
Paso 10.2.9.1
Simplifica el numerador.
Paso 10.2.9.1.1
Factoriza de .
Paso 10.2.9.1.1.1
Factoriza de .
Paso 10.2.9.1.1.2
Factoriza de .
Paso 10.2.9.1.1.3
Factoriza de .
Paso 10.2.9.1.2
Multiplica por .
Paso 10.2.9.1.3
Suma y .
Paso 10.2.9.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 10.2.10
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 10.2.11
Combina y .
Paso 10.2.12
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 10.2.13
Simplifica el numerador.
Paso 10.2.13.1
Multiplica por .
Paso 10.2.13.2
Resta de .
Paso 10.2.14
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 10.2.15
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 10.2.16
Combina y .
Paso 10.2.17
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 10.2.18
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 10.2.19
Multiplica por .
Paso 10.2.20
Suma y .
Paso 10.2.21
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 10.2.22
Escribe cada expresión con un denominador común de , mediante la multiplicación de cada uno por un factor adecuado de .
Paso 10.2.22.1
Multiplica por .
Paso 10.2.22.2
Multiplica por .
Paso 10.2.23
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 10.2.24
Simplifica el numerador.
Paso 10.2.24.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 10.2.24.2
Multiplica por .
Paso 10.2.24.3
Multiplica por .
Paso 10.2.25
La respuesta final es .
Paso 11
Estos son los extremos locales de .
es un mínimo local
Paso 12