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Cálculo Exemplos
Etapa 1
Etapa 1.1
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 1.2
Diferencie.
Etapa 1.2.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.2.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.2.4
Simplifique a expressão.
Etapa 1.2.4.1
Some e .
Etapa 1.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 1.3
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 1.4
Diferencie.
Etapa 1.4.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.4.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.4.4
Simplifique a expressão.
Etapa 1.4.4.1
Some e .
Etapa 1.4.4.2
Multiplique por .
Etapa 1.4.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.4.6
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.5
Simplifique.
Etapa 1.5.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.5.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.5.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.5.4
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.5.5
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.5.6
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.5.7
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.5.8
Combine os termos.
Etapa 1.5.8.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 1.5.8.1.1
Multiplique por .
Etapa 1.5.8.1.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 1.5.8.1.1.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.5.8.1.2
Some e .
Etapa 1.5.8.2
Multiplique por .
Etapa 1.5.8.3
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 1.5.8.3.1
Multiplique por .
Etapa 1.5.8.3.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 1.5.8.3.1.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.5.8.3.2
Some e .
Etapa 1.5.8.4
Reescreva como .
Etapa 1.5.8.5
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 1.5.8.5.1
Mova .
Etapa 1.5.8.5.2
Multiplique por .
Etapa 1.5.8.5.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 1.5.8.5.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.5.8.5.3
Some e .
Etapa 1.5.8.6
Eleve à potência de .
Etapa 1.5.8.7
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.5.8.8
Some e .
Etapa 1.5.8.9
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 1.5.8.9.1
Mova .
Etapa 1.5.8.9.2
Multiplique por .
Etapa 1.5.8.9.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 1.5.8.9.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.5.8.9.3
Some e .
Etapa 1.5.8.10
Multiplique por .
Etapa 1.5.8.11
Multiplique por .
Etapa 1.5.8.12
Eleve à potência de .
Etapa 1.5.8.13
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.5.8.14
Some e .
Etapa 1.5.8.15
Multiplique por .
Etapa 1.5.8.16
Multiplique por .
Etapa 1.5.8.17
Some e .
Etapa 1.5.8.18
Some e .
Etapa 1.5.8.19
Some e .
Etapa 1.5.8.20
Some e .
Etapa 1.5.8.21
Subtraia de .
Etapa 1.5.8.22
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
Avalie .
Etapa 2.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
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 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
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 4.1.2
Diferencie.
Etapa 4.1.2.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.2.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.2.4
Simplifique a expressão.
Etapa 4.1.2.4.1
Some e .
Etapa 4.1.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.3
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 4.1.4
Diferencie.
Etapa 4.1.4.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.4.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.4.4
Simplifique a expressão.
Etapa 4.1.4.4.1
Some e .
Etapa 4.1.4.4.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.4.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.4.6
Mova para a esquerda de .
Etapa 4.1.5
Simplifique.
Etapa 4.1.5.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.5.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.5.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.5.4
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.5.5
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.5.6
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.5.7
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.5.8
Combine os termos.
Etapa 4.1.5.8.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 4.1.5.8.1.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.5.8.1.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.5.8.1.1.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.5.8.1.2
Some e .
Etapa 4.1.5.8.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.5.8.3
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 4.1.5.8.3.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.5.8.3.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.5.8.3.1.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.5.8.3.2
Some e .
Etapa 4.1.5.8.4
Reescreva como .
Etapa 4.1.5.8.5
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 4.1.5.8.5.1
Mova .
Etapa 4.1.5.8.5.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.5.8.5.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.5.8.5.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.5.8.5.3
Some e .
Etapa 4.1.5.8.6
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.5.8.7
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.5.8.8
Some e .
Etapa 4.1.5.8.9
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 4.1.5.8.9.1
Mova .
Etapa 4.1.5.8.9.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.5.8.9.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.5.8.9.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.5.8.9.3
Some e .
Etapa 4.1.5.8.10
Multiplique por .
Etapa 4.1.5.8.11
Multiplique por .
Etapa 4.1.5.8.12
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.5.8.13
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.5.8.14
Some e .
Etapa 4.1.5.8.15
Multiplique por .
Etapa 4.1.5.8.16
Multiplique por .
Etapa 4.1.5.8.17
Some e .
Etapa 4.1.5.8.18
Some e .
Etapa 4.1.5.8.19
Some e .
Etapa 4.1.5.8.20
Some e .
Etapa 4.1.5.8.21
Subtraia de .
Etapa 4.1.5.8.22
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
Fatore de .
Etapa 5.2.1
Fatore de .
Etapa 5.2.2
Fatore de .
Etapa 5.2.3
Fatore de .
Etapa 5.3
Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a , toda a expressão será igual a .
Etapa 5.4
Defina como igual a e resolva para .
Etapa 5.4.1
Defina como igual a .
Etapa 5.4.2
Resolva para .
Etapa 5.4.2.1
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 5.4.2.2
Simplifique .
Etapa 5.4.2.2.1
Reescreva como .
Etapa 5.4.2.2.2
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.
Etapa 5.4.2.2.3
Mais ou menos é .
Etapa 5.5
Defina como igual a e resolva para .
Etapa 5.5.1
Defina como igual a .
Etapa 5.5.2
Resolva para .
Etapa 5.5.2.1
Some aos dois lados da equação.
Etapa 5.5.2.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 5.5.2.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.5.2.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.5.2.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.5.2.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.5.2.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 5.5.2.3
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 5.5.2.4
Simplifique .
Etapa 5.5.2.4.1
Reescreva como .
Etapa 5.5.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 5.5.2.4.3
Combine e simplifique o denominador.
Etapa 5.5.2.4.3.1
Multiplique por .
Etapa 5.5.2.4.3.2
Eleve à potência de .
Etapa 5.5.2.4.3.3
Eleve à potência de .
Etapa 5.5.2.4.3.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.5.2.4.3.5
Some e .
Etapa 5.5.2.4.3.6
Reescreva como .
Etapa 5.5.2.4.3.6.1
Use para reescrever como .
Etapa 5.5.2.4.3.6.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 5.5.2.4.3.6.3
Combine e .
Etapa 5.5.2.4.3.6.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.5.2.4.3.6.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.5.2.4.3.6.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.5.2.4.3.6.5
Avalie o expoente.
Etapa 5.5.2.4.4
Simplifique o numerador.
Etapa 5.5.2.4.4.1
Combine usando a regra do produto para radicais.
Etapa 5.5.2.4.4.2
Multiplique por .
Etapa 5.5.2.5
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Etapa 5.5.2.5.1
Primeiro, use o valor positivo de para encontrar a primeira solução.
Etapa 5.5.2.5.2
Depois, use o valor negativo de para encontrar a segunda solução.
Etapa 5.5.2.5.3
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Etapa 5.6
A solução final são todos os valores que tornam verdadeiro.
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
Simplifique cada termo.
Etapa 9.1.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 9.1.2
Multiplique por .
Etapa 9.1.3
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 9.1.4
Multiplique por .
Etapa 9.2
Some e .
Etapa 10
Etapa 10.1
Divida em intervalos separados em torno dos valores de que tornam a primeira derivada ou indefinida.
Etapa 10.2
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Etapa 10.2.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 10.2.2
Simplifique o resultado.
Etapa 10.2.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 10.2.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 10.2.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.2.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 10.2.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 10.2.2.2
Subtraia de .
Etapa 10.2.2.3
A resposta final é .
Etapa 10.3
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Etapa 10.3.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 10.3.2
Simplifique o resultado.
Etapa 10.3.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 10.3.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 10.3.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 10.3.2.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 10.3.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 10.3.2.2
Subtraia de .
Etapa 10.3.2.3
A resposta final é .
Etapa 10.4
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Etapa 10.4.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 10.4.2
Simplifique o resultado.
Etapa 10.4.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 10.4.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 10.4.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 10.4.2.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 10.4.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 10.4.2.2
Subtraia de .
Etapa 10.4.2.3
A resposta final é .
Etapa 10.5
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Etapa 10.5.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 10.5.2
Simplifique o resultado.
Etapa 10.5.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 10.5.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 10.5.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 10.5.2.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 10.5.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 10.5.2.2
Subtraia de .
Etapa 10.5.2.3
A resposta final é .
Etapa 10.6
Como a primeira derivada mudou os sinais de positivo para negativo em torno de , então é um máximo local.
é um máximo local
Etapa 10.7
Como a primeira derivada não mudou os sinais em torno de , este não é um máximo local nem um mínimo local.
Não é um máximo nem um mínimo local
Etapa 10.8
Como a primeira derivada mudou os sinais de negativo para positivo em torno de , então é um mínimo local.
é um mínimo local
Etapa 10.9
Esses são os extremos locais para .
é um máximo local
é um mínimo local
é um máximo local
é um mínimo local
Etapa 11