Insira um problema...
Cálculo Exemplos
Etapa 1
Etapa 1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.2
Avalie .
Etapa 1.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.2.2
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 1.2.2.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 1.2.2.2
A derivada de em relação a é .
Etapa 1.2.2.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 1.2.3
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.2.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.2.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.2.6
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.2.7
Multiplique por .
Etapa 1.2.8
Some e .
Etapa 1.2.9
Combine e .
Etapa 1.2.10
Multiplique por .
Etapa 1.2.11
Combine e .
Etapa 1.2.12
Multiplique por .
Etapa 1.3
Diferencie usando a regra da constante.
Etapa 1.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.3.2
Some e .
Etapa 2
Etapa 2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 2.2.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.2.2
A derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.3
Diferencie.
Etapa 2.3.1
Combine e .
Etapa 2.3.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 2.3.3
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.3.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.3.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.3.6
Multiplique por .
Etapa 2.3.7
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.3.8
Combine frações.
Etapa 2.3.8.1
Some e .
Etapa 2.3.8.2
Multiplique por .
Etapa 2.3.8.3
Multiplique.
Etapa 2.3.8.3.1
Multiplique por .
Etapa 2.3.8.3.2
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
Defina o numerador como igual a zero.
Etapa 5
Etapa 5.1
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 5.1.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.1.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.1.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.1.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.1.2.1.2
Divida por .
Etapa 5.1.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.1.3.1
Divida por .
Etapa 5.2
Obtenha o seno inverso dos dois lados da equação para extrair de dentro do seno.
Etapa 5.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.3.1
O valor exato de é .
Etapa 5.4
Some aos dois lados da equação.
Etapa 5.5
Multiplique os dois lados da equação por .
Etapa 5.6
Simplifique os dois lados da equação.
Etapa 5.6.1
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.6.1.1
Simplifique .
Etapa 5.6.1.1.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.6.1.1.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.6.1.1.1.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.6.1.1.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.6.1.1.2.1
Fatore de .
Etapa 5.6.1.1.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 5.6.1.1.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 5.6.2
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.6.2.1
Simplifique .
Etapa 5.6.2.1.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.6.2.1.1.1
Fatore de .
Etapa 5.6.2.1.1.2
Cancele o fator comum.
Etapa 5.6.2.1.1.3
Reescreva a expressão.
Etapa 5.6.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 5.7
A função do seno é positiva no primeiro e no segundo quadrantes. Para encontrar a segunda solução, subtraia o ângulo de referência de para determinar a solução no segundo quadrante.
Etapa 5.8
Resolva .
Etapa 5.8.1
Subtraia de .
Etapa 5.8.2
Some aos dois lados da equação.
Etapa 5.8.3
Multiplique os dois lados da equação por .
Etapa 5.8.4
Simplifique os dois lados da equação.
Etapa 5.8.4.1
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.8.4.1.1
Simplifique .
Etapa 5.8.4.1.1.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.8.4.1.1.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.8.4.1.1.1.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.8.4.1.1.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.8.4.1.1.2.1
Fatore de .
Etapa 5.8.4.1.1.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 5.8.4.1.1.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 5.8.4.2
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.8.4.2.1
Simplifique .
Etapa 5.8.4.2.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.8.4.2.1.2
Combine e .
Etapa 5.8.4.2.1.3
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.8.4.2.1.3.1
Fatore de .
Etapa 5.8.4.2.1.3.2
Cancele o fator comum.
Etapa 5.8.4.2.1.3.3
Reescreva a expressão.
Etapa 5.8.4.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 5.9
A solução para a equação .
Etapa 6
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 7
Etapa 7.1
Cancele o fator comum de e .
Etapa 7.1.1
Fatore de .
Etapa 7.1.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 7.1.2.1
Fatore de .
Etapa 7.1.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 7.1.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 7.1.2.4
Divida por .
Etapa 7.2
Simplifique o numerador.
Etapa 7.2.1
Multiplique por .
Etapa 7.2.2
Subtraia de .
Etapa 7.2.3
O valor exato de é .
Etapa 7.3
Multiplique por .
Etapa 8
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 9
Etapa 9.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 9.2
Simplifique o resultado.
Etapa 9.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 9.2.1.1
Multiplique por .
Etapa 9.2.1.2
Divida por .
Etapa 9.2.1.3
Subtraia de .
Etapa 9.2.1.4
O valor exato de é .
Etapa 9.2.1.5
Multiplique por .
Etapa 9.2.2
Some e .
Etapa 9.2.3
A resposta final é .
Etapa 10
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 11
Etapa 11.1
Cancele o fator comum de e .
Etapa 11.1.1
Fatore de .
Etapa 11.1.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 11.1.2.1
Fatore de .
Etapa 11.1.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 11.1.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 11.1.2.4
Divida por .
Etapa 11.2
Simplifique o numerador.
Etapa 11.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 11.2.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 11.2.1.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 11.2.1.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.1.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 11.2.2
Subtraia de .
Etapa 11.2.3
Some e .
Etapa 11.2.4
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 segundo quadrante.
Etapa 11.2.5
O valor exato de é .
Etapa 11.2.6
Multiplique por .
Etapa 11.3
Simplifique a expressão.
Etapa 11.3.1
Multiplique por .
Etapa 11.3.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 12
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 13
Etapa 13.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 13.2
Simplifique o resultado.
Etapa 13.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 13.2.1.1
Simplifique cada termo.
Etapa 13.2.1.1.1
Cancele o fator comum de e .
Etapa 13.2.1.1.1.1
Fatore de .
Etapa 13.2.1.1.1.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 13.2.1.1.1.2.1
Fatore de .
Etapa 13.2.1.1.1.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 13.2.1.1.1.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 13.2.1.1.1.2.4
Divida por .
Etapa 13.2.1.1.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 13.2.1.1.3
Cancele o fator comum de .
Etapa 13.2.1.1.3.1
Cancele o fator comum.
Etapa 13.2.1.1.3.2
Reescreva a expressão.
Etapa 13.2.1.1.4
Multiplique por .
Etapa 13.2.1.2
Subtraia de .
Etapa 13.2.1.3
Some e .
Etapa 13.2.1.4
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 segundo quadrante.
Etapa 13.2.1.5
O valor exato de é .
Etapa 13.2.1.6
Multiplique .
Etapa 13.2.1.6.1
Multiplique por .
Etapa 13.2.1.6.2
Multiplique por .
Etapa 13.2.2
Some e .
Etapa 13.2.3
A resposta final é .
Etapa 14
Esses são os extremos locais para .
é um mínimo local
é um máximo local
Etapa 15