Cálculo Exemplos

Determina o valor máximo/mínimo (x^2)/(x^2+3)
Etapa 1
Encontre a primeira derivada da função.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 1.2
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.1
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.2.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.2.3
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.2.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.2.5
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.2.6
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.6.1
Some e .
Etapa 1.2.6.2
Multiplique por .
Etapa 1.3
Eleve à potência de .
Etapa 1.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.5
Some e .
Etapa 1.6
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.6.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.6.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.6.3
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.6.3.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.6.3.1.1
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.6.3.1.1.1
Mova .
Etapa 1.6.3.1.1.2
Multiplique por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.6.3.1.1.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 1.6.3.1.1.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.6.3.1.1.3
Some e .
Etapa 1.6.3.1.2
Multiplique por .
Etapa 1.6.3.2
Combine os termos opostos em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.6.3.2.1
Subtraia de .
Etapa 1.6.3.2.2
Some e .
Etapa 2
Encontre a segunda derivada da função.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 2.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.3.1
Multiplique os expoentes em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.3.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 2.3.1.2
Multiplique por .
Etapa 2.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.3.3
Multiplique por .
Etapa 2.4
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.4.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.4.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.5
Simplifique com fatoração.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.5.1
Multiplique por .
Etapa 2.5.2
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.5.2.1
Fatore de .
Etapa 2.5.2.2
Fatore de .
Etapa 2.5.2.3
Fatore de .
Etapa 2.6
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.6.1
Fatore de .
Etapa 2.6.2
Cancele o fator comum.
Etapa 2.6.3
Reescreva a expressão.
Etapa 2.7
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.8
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.9
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.10
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.10.1
Some e .
Etapa 2.10.2
Multiplique por .
Etapa 2.11
Eleve à potência de .
Etapa 2.12
Eleve à potência de .
Etapa 2.13
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.14
Some e .
Etapa 2.15
Subtraia de .
Etapa 2.16
Combine e .
Etapa 2.17
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.17.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.17.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.17.2.1
Multiplique por .
Etapa 2.17.2.2
Multiplique por .
Etapa 3
Para encontrar os valores máximo local e mínimo local da função, defina a derivada como igual a e resolva.
Etapa 4
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.1
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 4.1.2
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.2.1
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.2.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 4.1.2.3
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.2.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.2.5
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.2.6
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.2.6.1
Some e .
Etapa 4.1.2.6.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.5
Some e .
Etapa 4.1.6
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.6.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.6.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.6.3
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.6.3.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.6.3.1.1
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.6.3.1.1.1
Mova .
Etapa 4.1.6.3.1.1.2
Multiplique por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.6.3.1.1.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.6.3.1.1.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.6.3.1.1.3
Some e .
Etapa 4.1.6.3.1.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.6.3.2
Combine os termos opostos em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.6.3.2.1
Subtraia de .
Etapa 4.1.6.3.2.2
Some e .
Etapa 4.2
A primeira derivada de com relação a é .
Etapa 5
Defina a primeira derivada como igual a e resolva a equação .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1
Defina a primeira derivada como igual a .
Etapa 5.2
Defina o numerador como igual a zero.
Etapa 5.3
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.3.2.1.2
Divida por .
Etapa 5.3.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.3.1
Divida por .
Etapa 6
Encontre os valores em que a derivada é indefinida.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1
O domínio da expressão consiste em todos os números reais, exceto quando a expressão é indefinida. Nesse caso, não existe um número real que torne a expressão indefinida.
Etapa 7
Pontos críticos para avaliar.
Etapa 8
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 9
Avalie a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.1
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.1.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 9.1.2
Multiplique por .
Etapa 9.1.3
Some e .
Etapa 9.2
Simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.2.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 9.2.2
Some e .
Etapa 9.2.3
Eleve à potência de .
Etapa 9.3
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.3.1
Fatore de .
Etapa 9.3.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.3.2.1
Fatore de .
Etapa 9.3.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 9.3.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 10
é um mínimo local, porque o valor da segunda derivada é positivo. Isso é conhecido como teste da segunda derivada.
é um mínimo local
Etapa 11
Encontre o valor y quando .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 11.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 11.2.2
Simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.2.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 11.2.2.2
Some e .
Etapa 11.2.3
Divida por .
Etapa 11.2.4
A resposta final é .
Etapa 12
Esses são os extremos locais para .
é um mínimo local
Etapa 13