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Cálculo Exemplos
Etapa 1
Etapa 1.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.2
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 1.3
Diferencie.
Etapa 1.3.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.3.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.3.4
Simplifique a expressão.
Etapa 1.3.4.1
Some e .
Etapa 1.3.4.2
Multiplique por .
Etapa 1.4
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 1.5
Diferencie.
Etapa 1.5.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.5.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.5.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.5.4
Simplifique a expressão.
Etapa 1.5.4.1
Some e .
Etapa 1.5.4.2
Multiplique por .
Etapa 1.5.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.5.6
Simplifique somando os termos.
Etapa 1.5.6.1
Multiplique por .
Etapa 1.5.6.2
Some e .
Etapa 1.6
Simplifique.
Etapa 1.6.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.6.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.6.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.6.4
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.6.5
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.6.6
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.6.7
Combine os termos.
Etapa 1.6.7.1
Eleve à potência de .
Etapa 1.6.7.2
Eleve à potência de .
Etapa 1.6.7.3
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.6.7.4
Some e .
Etapa 1.6.7.5
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.6.7.6
Multiplique por .
Etapa 1.6.7.7
Eleve à potência de .
Etapa 1.6.7.8
Eleve à potência de .
Etapa 1.6.7.9
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.6.7.10
Some e .
Etapa 1.6.7.11
Multiplique por .
Etapa 1.6.7.12
Multiplique por .
Etapa 1.6.7.13
Multiplique por .
Etapa 1.6.7.14
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.6.7.15
Multiplique por .
Etapa 1.6.7.16
Multiplique por .
Etapa 1.6.7.17
Multiplique por .
Etapa 1.6.7.18
Subtraia de .
Etapa 1.6.7.19
Subtraia de .
Etapa 1.6.7.20
Some e .
Etapa 1.6.7.21
Some e .
Etapa 2
Etapa 2.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.2
Avalie .
Etapa 2.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.3
Multiplique por .
Etapa 2.3
Diferencie usando a regra da constante.
Etapa 2.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.3.2
Some e .
Etapa 3
Para encontrar os valores máximo local e mínimo local da função, defina a derivada como igual a e resolva.
Etapa 4
Etapa 4.1
Encontre a primeira derivada.
Etapa 4.1.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.2
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 4.1.3
Diferencie.
Etapa 4.1.3.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.3.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.3.4
Simplifique a expressão.
Etapa 4.1.3.4.1
Some e .
Etapa 4.1.3.4.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.4
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 4.1.5
Diferencie.
Etapa 4.1.5.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.5.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.5.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.5.4
Simplifique a expressão.
Etapa 4.1.5.4.1
Some e .
Etapa 4.1.5.4.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.5.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.5.6
Simplifique somando os termos.
Etapa 4.1.5.6.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.5.6.2
Some e .
Etapa 4.1.6
Simplifique.
Etapa 4.1.6.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.6.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.6.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.6.4
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.6.5
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.6.6
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.6.7
Combine os termos.
Etapa 4.1.6.7.1
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.6.7.2
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.6.7.3
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.6.7.4
Some e .
Etapa 4.1.6.7.5
Mova para a esquerda de .
Etapa 4.1.6.7.6
Multiplique por .
Etapa 4.1.6.7.7
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.6.7.8
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.6.7.9
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.6.7.10
Some e .
Etapa 4.1.6.7.11
Multiplique por .
Etapa 4.1.6.7.12
Multiplique por .
Etapa 4.1.6.7.13
Multiplique por .
Etapa 4.1.6.7.14
Mova para a esquerda de .
Etapa 4.1.6.7.15
Multiplique por .
Etapa 4.1.6.7.16
Multiplique por .
Etapa 4.1.6.7.17
Multiplique por .
Etapa 4.1.6.7.18
Subtraia de .
Etapa 4.1.6.7.19
Subtraia de .
Etapa 4.1.6.7.20
Some e .
Etapa 4.1.6.7.21
Some e .
Etapa 4.2
A primeira derivada de com relação a é .
Etapa 5
Etapa 5.1
Defina a primeira derivada como igual a .
Etapa 5.2
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 5.3
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 5.3.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.3.2.1
Cancele o fator comum de .
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.
Etapa 5.3.3.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 5.4
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
Etapa 5.5
Simplifique .
Etapa 5.5.1
Reescreva como .
Etapa 5.5.2
Simplifique o numerador.
Etapa 5.5.2.1
Reescreva como .
Etapa 5.5.2.2
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.
Etapa 5.5.3
Multiplique por .
Etapa 5.5.4
Combine e simplifique o denominador.
Etapa 5.5.4.1
Multiplique por .
Etapa 5.5.4.2
Eleve à potência de .
Etapa 5.5.4.3
Eleve à potência de .
Etapa 5.5.4.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.5.4.5
Some e .
Etapa 5.5.4.6
Reescreva como .
Etapa 5.5.4.6.1
Use para reescrever como .
Etapa 5.5.4.6.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 5.5.4.6.3
Combine e .
Etapa 5.5.4.6.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.5.4.6.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.5.4.6.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.5.4.6.5
Avalie o expoente.
Etapa 5.6
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Etapa 5.6.1
Primeiro, use o valor positivo de para encontrar a primeira solução.
Etapa 5.6.2
Depois, use o valor negativo de para encontrar a segunda solução.
Etapa 5.6.3
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Etapa 6
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
Etapa 9.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 9.1.1
Fatore de .
Etapa 9.1.2
Cancele o fator comum.
Etapa 9.1.3
Reescreva a expressão.
Etapa 9.2
Multiplique por .
Etapa 10
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 11
Etapa 11.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 11.2
Simplifique o resultado.
Etapa 11.2.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 11.2.2
Multiplique .
Etapa 11.2.2.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.2.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.2.3
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.2.4
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.2.5
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 11.2.2.6
Some e .
Etapa 11.2.2.7
Multiplique por .
Etapa 11.2.3
Multiplique .
Etapa 11.2.3.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.3.2
Combine e .
Etapa 11.2.3.3
Multiplique por .
Etapa 11.2.4
Simplifique cada termo.
Etapa 11.2.4.1
Reescreva como .
Etapa 11.2.4.1.1
Use para reescrever como .
Etapa 11.2.4.1.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 11.2.4.1.3
Combine e .
Etapa 11.2.4.1.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 11.2.4.1.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.4.1.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.4.1.5
Avalie o expoente.
Etapa 11.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.4.3
Cancele o fator comum de e .
Etapa 11.2.4.3.1
Fatore de .
Etapa 11.2.4.3.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 11.2.4.3.2.1
Fatore de .
Etapa 11.2.4.3.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.4.3.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.4.4
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 11.2.5
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 11.2.5.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 11.2.5.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 11.2.5.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 11.2.6
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 11.2.6.1
Simplifique cada termo.
Etapa 11.2.6.1.1
Multiplique .
Etapa 11.2.6.1.1.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.6.1.1.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.6.1.1.3
Multiplique por .
Etapa 11.2.6.1.2
Multiplique .
Etapa 11.2.6.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.6.1.2.2
Combine e .
Etapa 11.2.6.1.2.3
Multiplique por .
Etapa 11.2.6.1.3
Multiplique .
Etapa 11.2.6.1.3.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.6.1.3.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.6.1.3.3
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.6.1.3.4
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.6.1.3.5
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 11.2.6.1.3.6
Some e .
Etapa 11.2.6.1.3.7
Multiplique por .
Etapa 11.2.6.1.4
Reescreva como .
Etapa 11.2.6.1.4.1
Use para reescrever como .
Etapa 11.2.6.1.4.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 11.2.6.1.4.3
Combine e .
Etapa 11.2.6.1.4.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 11.2.6.1.4.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.6.1.4.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.6.1.4.5
Avalie o expoente.
Etapa 11.2.6.1.5
Multiplique por .
Etapa 11.2.6.1.6
Cancele o fator comum de e .
Etapa 11.2.6.1.6.1
Fatore de .
Etapa 11.2.6.1.6.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 11.2.6.1.6.2.1
Fatore de .
Etapa 11.2.6.1.6.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.6.1.6.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.6.1.7
Multiplique .
Etapa 11.2.6.1.7.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.6.1.7.2
Combine e .
Etapa 11.2.6.1.7.3
Multiplique por .
Etapa 11.2.6.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 11.2.6.3
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Etapa 11.2.6.3.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.6.3.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.6.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 11.2.6.5
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 11.2.6.6
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Etapa 11.2.6.6.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.6.6.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.6.7
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 11.2.6.8
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 11.2.6.9
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Etapa 11.2.6.9.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.6.9.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.6.10
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 11.2.7
Simplifique o numerador.
Etapa 11.2.7.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.7.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.7.3
Multiplique por .
Etapa 11.2.7.4
Some e .
Etapa 11.2.7.5
Subtraia de .
Etapa 11.2.7.6
Some e .
Etapa 11.2.8
A resposta final é .
Etapa 12
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 13
Etapa 13.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 13.1.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 13.1.2
Fatore de .
Etapa 13.1.3
Cancele o fator comum.
Etapa 13.1.4
Reescreva a expressão.
Etapa 13.2
Multiplique por .
Etapa 14
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 15
Etapa 15.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 15.2
Simplifique o resultado.
Etapa 15.2.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.2
Multiplique .
Etapa 15.2.2.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.2.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.2.3
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.2.4
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.2.5
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 15.2.2.6
Some e .
Etapa 15.2.2.7
Multiplique por .
Etapa 15.2.3
Multiplique .
Etapa 15.2.3.1
Combine e .
Etapa 15.2.3.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.4
Simplifique cada termo.
Etapa 15.2.4.1
Reescreva como .
Etapa 15.2.4.1.1
Use para reescrever como .
Etapa 15.2.4.1.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 15.2.4.1.3
Combine e .
Etapa 15.2.4.1.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 15.2.4.1.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.4.1.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.4.1.5
Avalie o expoente.
Etapa 15.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.4.3
Cancele o fator comum de e .
Etapa 15.2.4.3.1
Fatore de .
Etapa 15.2.4.3.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 15.2.4.3.2.1
Fatore de .
Etapa 15.2.4.3.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.4.3.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.5
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 15.2.5.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.5.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.5.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.6
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 15.2.6.1
Simplifique cada termo.
Etapa 15.2.6.1.1
Multiplique .
Etapa 15.2.6.1.1.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.6.1.1.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.6.1.1.3
Multiplique por .
Etapa 15.2.6.1.1.4
Multiplique por .
Etapa 15.2.6.1.1.5
Multiplique por .
Etapa 15.2.6.1.2
Multiplique .
Etapa 15.2.6.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.6.1.2.2
Combine e .
Etapa 15.2.6.1.2.3
Multiplique por .
Etapa 15.2.6.1.3
Multiplique .
Etapa 15.2.6.1.3.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.6.1.3.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.6.1.3.3
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.6.1.3.4
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.6.1.3.5
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 15.2.6.1.3.6
Some e .
Etapa 15.2.6.1.3.7
Multiplique por .
Etapa 15.2.6.1.4
Reescreva como .
Etapa 15.2.6.1.4.1
Use para reescrever como .
Etapa 15.2.6.1.4.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 15.2.6.1.4.3
Combine e .
Etapa 15.2.6.1.4.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 15.2.6.1.4.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.6.1.4.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.6.1.4.5
Avalie o expoente.
Etapa 15.2.6.1.5
Multiplique por .
Etapa 15.2.6.1.6
Cancele o fator comum de e .
Etapa 15.2.6.1.6.1
Fatore de .
Etapa 15.2.6.1.6.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 15.2.6.1.6.2.1
Fatore de .
Etapa 15.2.6.1.6.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.6.1.6.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.6.1.7
Multiplique .
Etapa 15.2.6.1.7.1
Combine e .
Etapa 15.2.6.1.7.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.6.1.8
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 15.2.6.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 15.2.6.3
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Etapa 15.2.6.3.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.6.3.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.6.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 15.2.6.5
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 15.2.6.6
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Etapa 15.2.6.6.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.6.6.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.6.7
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 15.2.6.8
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 15.2.6.9
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Etapa 15.2.6.9.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.6.9.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.6.10
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 15.2.7
Simplifique o numerador.
Etapa 15.2.7.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.7.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.7.3
Multiplique por .
Etapa 15.2.7.4
Subtraia de .
Etapa 15.2.7.5
Subtraia de .
Etapa 15.2.7.6
Some e .
Etapa 15.2.8
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 15.2.9
A resposta final é .
Etapa 16
Esses são os extremos locais para .
é um máximo local
é um mínimo local
Etapa 17