Cálculo Exemplos

Determina o valor máximo/mínimo f(x) = square root of 3sin(x)+cos(x)
Etapa 1
Encontre a primeira derivada da função.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.2
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.2.2
A derivada de em relação a é .
Etapa 1.3
A derivada de em relação a é .
Etapa 2
Encontre a segunda derivada da função.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.2
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.2
A derivada de em relação a é .
Etapa 2.3
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.3.2
A derivada de em relação a é .
Etapa 2.4
Reordene os termos.
Etapa 3
Para encontrar os valores máximo local e mínimo local da função, defina a derivada como igual a e resolva.
Etapa 4
Divida cada termo na equação por .
Etapa 5
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.2
Divida por .
Etapa 6
Separe as frações.
Etapa 7
Converta de em .
Etapa 8
Divida por .
Etapa 9
Separe as frações.
Etapa 10
Converta de em .
Etapa 11
Divida por .
Etapa 12
Multiplique por .
Etapa 13
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 14
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 14.1
Divida cada termo em por .
Etapa 14.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 14.2.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 14.2.2
Divida por .
Etapa 14.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 14.3.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 14.3.2
Divida por .
Etapa 15
Obtenha a tangente inversa dos dois lados da equação para extrair de dentro da tangente.
Etapa 16
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 16.1
O valor exato de é .
Etapa 17
A função da tangente é positiva no primeiro e no terceiro quadrantes. Para encontrar a segunda solução, some o ângulo de referência de para determinar a solução no quarto quadrante.
Etapa 18
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 18.1
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 18.2
Combine frações.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 18.2.1
Combine e .
Etapa 18.2.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 18.3
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 18.3.1
Mova para a esquerda de .
Etapa 18.3.2
Some e .
Etapa 19
A solução para a equação .
Etapa 20
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 21
Avalie a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 21.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 21.1.1
O valor exato de é .
Etapa 21.1.2
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 21.1.2.1
Combine e .
Etapa 21.1.2.2
Eleve à potência de .
Etapa 21.1.2.3
Eleve à potência de .
Etapa 21.1.2.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 21.1.2.5
Some e .
Etapa 21.1.3
Reescreva como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 21.1.3.1
Use para reescrever como .
Etapa 21.1.3.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 21.1.3.3
Combine e .
Etapa 21.1.3.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 21.1.3.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 21.1.3.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 21.1.3.5
Avalie o expoente.
Etapa 21.1.4
O valor exato de é .
Etapa 21.2
Combine frações.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 21.2.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 21.2.2
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 21.2.2.1
Subtraia de .
Etapa 21.2.2.2
Divida por .
Etapa 22
é um máximo local, porque o valor da segunda derivada é negativo. Isso é conhecido como teste da segunda derivada.
é um máximo local
Etapa 23
Encontre o valor y quando .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 23.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 23.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 23.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 23.2.1.1
O valor exato de é .
Etapa 23.2.1.2
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 23.2.1.2.1
Combine e .
Etapa 23.2.1.2.2
Eleve à potência de .
Etapa 23.2.1.2.3
Eleve à potência de .
Etapa 23.2.1.2.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 23.2.1.2.5
Some e .
Etapa 23.2.1.3
Reescreva como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 23.2.1.3.1
Use para reescrever como .
Etapa 23.2.1.3.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 23.2.1.3.3
Combine e .
Etapa 23.2.1.3.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 23.2.1.3.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 23.2.1.3.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 23.2.1.3.5
Avalie o expoente.
Etapa 23.2.1.4
O valor exato de é .
Etapa 23.2.2
Combine frações.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 23.2.2.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 23.2.2.2
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 23.2.2.2.1
Some e .
Etapa 23.2.2.2.2
Divida por .
Etapa 23.2.3
A resposta final é .
Etapa 24
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 25
Avalie a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 25.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 25.1.1
Aplique o ângulo de referência encontrando o ângulo com valores trigonométricos equivalentes no primeiro quadrante. Torne a expressão negativa, pois o seno é negativo no terceiro quadrante.
Etapa 25.1.2
O valor exato de é .
Etapa 25.1.3
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 25.1.3.1
Multiplique por .
Etapa 25.1.3.2
Multiplique por .
Etapa 25.1.3.3
Combine e .
Etapa 25.1.3.4
Eleve à potência de .
Etapa 25.1.3.5
Eleve à potência de .
Etapa 25.1.3.6
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 25.1.3.7
Some e .
Etapa 25.1.4
Reescreva como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 25.1.4.1
Use para reescrever como .
Etapa 25.1.4.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 25.1.4.3
Combine e .
Etapa 25.1.4.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 25.1.4.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 25.1.4.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 25.1.4.5
Avalie o expoente.
Etapa 25.1.5
Aplique o ângulo de referência encontrando o ângulo com valores trigonométricos equivalentes no primeiro quadrante. Torne a expressão negativa, pois o cosseno é negativo no terceiro quadrante.
Etapa 25.1.6
O valor exato de é .
Etapa 25.1.7
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 25.1.7.1
Multiplique por .
Etapa 25.1.7.2
Multiplique por .
Etapa 25.2
Combine frações.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 25.2.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 25.2.2
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 25.2.2.1
Some e .
Etapa 25.2.2.2
Divida por .
Etapa 26
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 27
Encontre o valor y quando .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 27.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 27.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 27.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 27.2.1.1
Aplique o ângulo de referência encontrando o ângulo com valores trigonométricos equivalentes no primeiro quadrante. Torne a expressão negativa, pois o seno é negativo no terceiro quadrante.
Etapa 27.2.1.2
O valor exato de é .
Etapa 27.2.1.3
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 27.2.1.3.1
Combine e .
Etapa 27.2.1.3.2
Eleve à potência de .
Etapa 27.2.1.3.3
Eleve à potência de .
Etapa 27.2.1.3.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 27.2.1.3.5
Some e .
Etapa 27.2.1.4
Reescreva como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 27.2.1.4.1
Use para reescrever como .
Etapa 27.2.1.4.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 27.2.1.4.3
Combine e .
Etapa 27.2.1.4.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 27.2.1.4.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 27.2.1.4.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 27.2.1.4.5
Avalie o expoente.
Etapa 27.2.1.5
Aplique o ângulo de referência encontrando o ângulo com valores trigonométricos equivalentes no primeiro quadrante. Torne a expressão negativa, pois o cosseno é negativo no terceiro quadrante.
Etapa 27.2.1.6
O valor exato de é .
Etapa 27.2.2
Combine frações.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 27.2.2.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 27.2.2.2
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 27.2.2.2.1
Subtraia de .
Etapa 27.2.2.2.2
Divida por .
Etapa 27.2.3
A resposta final é .
Etapa 28
Esses são os extremos locais para .
é um máximo local
é um mínimo local
Etapa 29