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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 multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.2.3
Multiplique por .
Etapa 1.3
Avalie .
Etapa 1.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em 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
Multiplique por .
Etapa 1.4
Avalie .
Etapa 1.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em 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
Multiplique por .
Etapa 1.5
Diferencie usando a regra da constante.
Etapa 1.5.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.5.2
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 2.4
Avalie .
Etapa 2.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.4.3
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
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.2
Avalie .
Etapa 4.1.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em 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
Multiplique por .
Etapa 4.1.3
Avalie .
Etapa 4.1.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em 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
Multiplique por .
Etapa 4.1.4
Avalie .
Etapa 4.1.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em 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
Multiplique por .
Etapa 4.1.5
Diferencie usando a regra da constante.
Etapa 4.1.5.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.5.2
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 5.2.4
Fatore de .
Etapa 5.2.5
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 .
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
Use a fórmula quadrática para encontrar as soluções.
Etapa 5.5.2.2
Substitua os valores , e na fórmula quadrática e resolva .
Etapa 5.5.2.3
Simplifique.
Etapa 5.5.2.3.1
Simplifique o numerador.
Etapa 5.5.2.3.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 5.5.2.3.1.2
Multiplique .
Etapa 5.5.2.3.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 5.5.2.3.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 5.5.2.3.1.3
Some e .
Etapa 5.5.2.3.2
Multiplique por .
Etapa 5.5.2.4
Simplifique a expressão para resolver a parte de .
Etapa 5.5.2.4.1
Simplifique o numerador.
Etapa 5.5.2.4.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 5.5.2.4.1.2
Multiplique .
Etapa 5.5.2.4.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 5.5.2.4.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 5.5.2.4.1.3
Some e .
Etapa 5.5.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 5.5.2.4.3
Altere para .
Etapa 5.5.2.4.4
Reescreva como .
Etapa 5.5.2.4.5
Fatore de .
Etapa 5.5.2.4.6
Fatore de .
Etapa 5.5.2.4.7
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 5.5.2.5
Simplifique a expressão para resolver a parte de .
Etapa 5.5.2.5.1
Simplifique o numerador.
Etapa 5.5.2.5.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 5.5.2.5.1.2
Multiplique .
Etapa 5.5.2.5.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 5.5.2.5.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 5.5.2.5.1.3
Some e .
Etapa 5.5.2.5.2
Multiplique por .
Etapa 5.5.2.5.3
Altere para .
Etapa 5.5.2.5.4
Reescreva como .
Etapa 5.5.2.5.5
Fatore de .
Etapa 5.5.2.5.6
Fatore de .
Etapa 5.5.2.5.7
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 5.5.2.6
A resposta final é a combinação das duas soluções.
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
Multiplique por .
Etapa 9.2
Simplifique somando e subtraindo.
Etapa 9.2.1
Some e .
Etapa 9.2.2
Subtraia de .
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
Simplifique cada termo.
Etapa 11.2.1.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 11.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.3
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 11.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.5
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 11.2.1.6
Multiplique por .
Etapa 11.2.2
Simplifique somando os números.
Etapa 11.2.2.1
Some e .
Etapa 11.2.2.2
Some e .
Etapa 11.2.2.3
Some e .
Etapa 11.2.3
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
Simplifique cada termo.
Etapa 13.1.1
Use a regra da multiplicação de potências para distribuir o expoente.
Etapa 13.1.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 13.1.1.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 13.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 13.1.3
Multiplique por .
Etapa 13.1.4
Eleve à potência de .
Etapa 13.1.5
Cancele o fator comum de .
Etapa 13.1.5.1
Fatore de .
Etapa 13.1.5.2
Fatore de .
Etapa 13.1.5.3
Cancele o fator comum.
Etapa 13.1.5.4
Reescreva a expressão.
Etapa 13.1.6
Combine e .
Etapa 13.1.7
Reescreva como .
Etapa 13.1.8
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 13.1.8.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 13.1.8.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 13.1.8.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 13.1.9
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 13.1.9.1
Simplifique cada termo.
Etapa 13.1.9.1.1
Multiplique por .
Etapa 13.1.9.1.2
Multiplique por .
Etapa 13.1.9.1.3
Multiplique por .
Etapa 13.1.9.1.4
Multiplique .
Etapa 13.1.9.1.4.1
Multiplique por .
Etapa 13.1.9.1.4.2
Multiplique por .
Etapa 13.1.9.1.4.3
Eleve à potência de .
Etapa 13.1.9.1.4.4
Eleve à potência de .
Etapa 13.1.9.1.4.5
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 13.1.9.1.4.6
Some e .
Etapa 13.1.9.1.5
Reescreva como .
Etapa 13.1.9.1.5.1
Use para reescrever como .
Etapa 13.1.9.1.5.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 13.1.9.1.5.3
Combine e .
Etapa 13.1.9.1.5.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 13.1.9.1.5.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 13.1.9.1.5.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 13.1.9.1.5.5
Avalie o expoente.
Etapa 13.1.9.2
Some e .
Etapa 13.1.9.3
Subtraia de .
Etapa 13.1.10
Cancele o fator comum de e .
Etapa 13.1.10.1
Fatore de .
Etapa 13.1.10.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 13.1.10.2.1
Fatore de .
Etapa 13.1.10.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 13.1.10.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 13.1.11
Cancele o fator comum de .
Etapa 13.1.11.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 13.1.11.2
Fatore de .
Etapa 13.1.11.3
Fatore de .
Etapa 13.1.11.4
Cancele o fator comum.
Etapa 13.1.11.5
Reescreva a expressão.
Etapa 13.1.12
Combine e .
Etapa 13.1.13
Multiplique por .
Etapa 13.1.14
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 13.2
Encontre o denominador comum.
Etapa 13.2.1
Multiplique por .
Etapa 13.2.2
Multiplique por .
Etapa 13.2.3
Escreva como uma fração com denominador .
Etapa 13.2.4
Multiplique por .
Etapa 13.2.5
Multiplique por .
Etapa 13.2.6
Reordene os fatores de .
Etapa 13.2.7
Multiplique por .
Etapa 13.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 13.4
Simplifique cada termo.
Etapa 13.4.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 13.4.2
Multiplique por .
Etapa 13.4.3
Multiplique por .
Etapa 13.4.4
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 13.4.5
Multiplique por .
Etapa 13.4.6
Multiplique por .
Etapa 13.4.7
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 13.4.8
Multiplique por .
Etapa 13.4.9
Multiplique por .
Etapa 13.4.10
Multiplique por .
Etapa 13.5
Simplifique somando os termos.
Etapa 13.5.1
Subtraia de .
Etapa 13.5.2
Subtraia de .
Etapa 13.5.3
Some e .
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
Simplifique cada termo.
Etapa 15.2.1.1
Use a regra da multiplicação de potências para distribuir o expoente.
Etapa 15.2.1.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.1.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.4
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.5
Cancele o fator comum de .
Etapa 15.2.1.5.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.5.2
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.1.5.3
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.1.6
Use o teorema binomial.
Etapa 15.2.1.7
Simplifique cada termo.
Etapa 15.2.1.7.1
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.7.2
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.7.3
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.7.4
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.7.5
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.7.6
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.7.7
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.7.8
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.7.9
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.7.10
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.7.10.1
Use para reescrever como .
Etapa 15.2.1.7.10.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 15.2.1.7.10.3
Combine e .
Etapa 15.2.1.7.10.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 15.2.1.7.10.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.1.7.10.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.1.7.10.5
Avalie o expoente.
Etapa 15.2.1.7.11
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.7.12
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.7.13
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.7.14
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.7.15
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.7.16
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.7.17
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.7.17.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.7.17.2
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.7.18
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 15.2.1.7.19
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.7.20
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.7.21
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.7.22
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.7.23
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.7.24
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.7.24.1
Use para reescrever como .
Etapa 15.2.1.7.24.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 15.2.1.7.24.3
Combine e .
Etapa 15.2.1.7.24.4
Cancele o fator comum de e .
Etapa 15.2.1.7.24.4.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.7.24.4.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 15.2.1.7.24.4.2.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.7.24.4.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.1.7.24.4.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.1.7.24.4.2.4
Divida por .
Etapa 15.2.1.7.25
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.8
Some e .
Etapa 15.2.1.9
Some e .
Etapa 15.2.1.10
Subtraia de .
Etapa 15.2.1.11
Cancele o fator comum de e .
Etapa 15.2.1.11.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.11.2
Fatore de .
Etapa 15.2.1.11.3
Fatore de .
Etapa 15.2.1.11.4
Cancele os fatores comuns.
Etapa 15.2.1.11.4.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.11.4.2
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.1.11.4.3
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.1.12
Use a regra da multiplicação de potências para distribuir o expoente.
Etapa 15.2.1.12.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.12.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.13
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.14
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.15
Cancele o fator comum de .
Etapa 15.2.1.15.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 15.2.1.15.2
Fatore de .
Etapa 15.2.1.15.3
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.1.15.4
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.1.16
Use o teorema binomial.
Etapa 15.2.1.17
Simplifique cada termo.
Etapa 15.2.1.17.1
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.17.2
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 15.2.1.17.2.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.17.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.17.2.1.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 15.2.1.17.2.2
Some e .
Etapa 15.2.1.17.3
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.17.4
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.17.5
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.17.6
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.17.7
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.17.8
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.17.9
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.17.9.1
Use para reescrever como .
Etapa 15.2.1.17.9.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 15.2.1.17.9.3
Combine e .
Etapa 15.2.1.17.9.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 15.2.1.17.9.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.1.17.9.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.1.17.9.5
Avalie o expoente.
Etapa 15.2.1.17.10
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.17.11
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.17.12
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.17.13
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.17.14
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.17.15
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.17.15.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.17.15.2
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.17.16
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 15.2.1.17.17
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.18
Some e .
Etapa 15.2.1.19
Subtraia de .
Etapa 15.2.1.20
Cancele o fator comum de e .
Etapa 15.2.1.20.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.20.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 15.2.1.20.2.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.20.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.1.20.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.1.21
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 15.2.1.22
Use a regra da multiplicação de potências para distribuir o expoente.
Etapa 15.2.1.22.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.22.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.23
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 15.2.1.23.1
Mova .
Etapa 15.2.1.23.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.23.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.23.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 15.2.1.23.3
Some e .
Etapa 15.2.1.24
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.25
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.26
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.27
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 15.2.1.27.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.1.27.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.1.27.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.1.28
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 15.2.1.28.1
Simplifique cada termo.
Etapa 15.2.1.28.1.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.28.1.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.28.1.3
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.28.1.4
Multiplique .
Etapa 15.2.1.28.1.4.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.28.1.4.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.28.1.4.3
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.28.1.4.4
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.28.1.4.5
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 15.2.1.28.1.4.6
Some e .
Etapa 15.2.1.28.1.5
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.28.1.5.1
Use para reescrever como .
Etapa 15.2.1.28.1.5.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 15.2.1.28.1.5.3
Combine e .
Etapa 15.2.1.28.1.5.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 15.2.1.28.1.5.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.1.28.1.5.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.1.28.1.5.5
Avalie o expoente.
Etapa 15.2.1.28.2
Some e .
Etapa 15.2.1.28.3
Subtraia de .
Etapa 15.2.1.29
Cancele o fator comum de e .
Etapa 15.2.1.29.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.29.2
Fatore de .
Etapa 15.2.1.29.3
Fatore de .
Etapa 15.2.1.29.4
Cancele os fatores comuns.
Etapa 15.2.1.29.4.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.29.4.2
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.1.29.4.3
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.2
Encontre o denominador comum.
Etapa 15.2.2.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.2.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.2.3
Multiplique por .
Etapa 15.2.2.4
Multiplique por .
Etapa 15.2.2.5
Escreva como uma fração com denominador .
Etapa 15.2.2.6
Multiplique por .
Etapa 15.2.2.7
Multiplique por .
Etapa 15.2.2.8
Reordene os fatores de .
Etapa 15.2.2.9
Multiplique por .
Etapa 15.2.2.10
Reordene os fatores de .
Etapa 15.2.2.11
Multiplique por .
Etapa 15.2.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 15.2.4
Simplifique cada termo.
Etapa 15.2.4.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.4.3
Multiplique por .
Etapa 15.2.4.4
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.4.5
Multiplique por .
Etapa 15.2.4.6
Multiplique por .
Etapa 15.2.4.7
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.4.8
Multiplique por .
Etapa 15.2.4.9
Multiplique por .
Etapa 15.2.4.10
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.4.11
Multiplique por .
Etapa 15.2.4.12
Multiplique por .
Etapa 15.2.4.13
Multiplique por .
Etapa 15.2.5
Simplifique somando os termos.
Etapa 15.2.5.1
Subtraia de .
Etapa 15.2.5.2
Simplifique somando e subtraindo.
Etapa 15.2.5.2.1
Subtraia de .
Etapa 15.2.5.2.2
Some e .
Etapa 15.2.5.3
Some e .
Etapa 15.2.5.4
Some e .
Etapa 15.2.6
A resposta final é .
Etapa 16
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 17
Etapa 17.1
Simplifique cada termo.
Etapa 17.1.1
Use a regra da multiplicação de potências para distribuir o expoente.
Etapa 17.1.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 17.1.1.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 17.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 17.1.3
Multiplique por .
Etapa 17.1.4
Eleve à potência de .
Etapa 17.1.5
Cancele o fator comum de .
Etapa 17.1.5.1
Fatore de .
Etapa 17.1.5.2
Fatore de .
Etapa 17.1.5.3
Cancele o fator comum.
Etapa 17.1.5.4
Reescreva a expressão.
Etapa 17.1.6
Combine e .
Etapa 17.1.7
Reescreva como .
Etapa 17.1.8
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 17.1.8.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 17.1.8.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 17.1.8.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 17.1.9
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 17.1.9.1
Simplifique cada termo.
Etapa 17.1.9.1.1
Multiplique por .
Etapa 17.1.9.1.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 17.1.9.1.3
Combine usando a regra do produto para radicais.
Etapa 17.1.9.1.4
Multiplique por .
Etapa 17.1.9.1.5
Reescreva como .
Etapa 17.1.9.1.6
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.
Etapa 17.1.9.2
Some e .
Etapa 17.1.9.3
Some e .
Etapa 17.1.10
Cancele o fator comum de e .
Etapa 17.1.10.1
Fatore de .
Etapa 17.1.10.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 17.1.10.2.1
Fatore de .
Etapa 17.1.10.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 17.1.10.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 17.1.11
Cancele o fator comum de .
Etapa 17.1.11.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 17.1.11.2
Fatore de .
Etapa 17.1.11.3
Fatore de .
Etapa 17.1.11.4
Cancele o fator comum.
Etapa 17.1.11.5
Reescreva a expressão.
Etapa 17.1.12
Combine e .
Etapa 17.1.13
Multiplique por .
Etapa 17.1.14
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 17.2
Encontre o denominador comum.
Etapa 17.2.1
Multiplique por .
Etapa 17.2.2
Multiplique por .
Etapa 17.2.3
Escreva como uma fração com denominador .
Etapa 17.2.4
Multiplique por .
Etapa 17.2.5
Multiplique por .
Etapa 17.2.6
Reordene os fatores de .
Etapa 17.2.7
Multiplique por .
Etapa 17.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 17.4
Simplifique cada termo.
Etapa 17.4.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 17.4.2
Multiplique por .
Etapa 17.4.3
Multiplique por .
Etapa 17.4.4
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 17.4.5
Multiplique por .
Etapa 17.4.6
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 17.4.7
Multiplique por .
Etapa 17.4.8
Multiplique por .
Etapa 17.4.9
Multiplique por .
Etapa 17.5
Simplifique somando os termos.
Etapa 17.5.1
Subtraia de .
Etapa 17.5.2
Subtraia de .
Etapa 17.5.3
Subtraia de .
Etapa 18
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 19
Etapa 19.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 19.2
Simplifique o resultado.
Etapa 19.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 19.2.1.1
Use a regra da multiplicação de potências para distribuir o expoente.
Etapa 19.2.1.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 19.2.1.1.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 19.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.4
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.5
Cancele o fator comum de .
Etapa 19.2.1.5.1
Fatore de .
Etapa 19.2.1.5.2
Cancele o fator comum.
Etapa 19.2.1.5.3
Reescreva a expressão.
Etapa 19.2.1.6
Use o teorema binomial.
Etapa 19.2.1.7
Simplifique cada termo.
Etapa 19.2.1.7.1
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.7.2
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.7.3
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.7.4
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.7.5
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.7.6
Reescreva como .
Etapa 19.2.1.7.6.1
Use para reescrever como .
Etapa 19.2.1.7.6.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 19.2.1.7.6.3
Combine e .
Etapa 19.2.1.7.6.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 19.2.1.7.6.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 19.2.1.7.6.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 19.2.1.7.6.5
Avalie o expoente.
Etapa 19.2.1.7.7
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.7.8
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.7.9
Reescreva como .
Etapa 19.2.1.7.10
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.7.11
Reescreva como .
Etapa 19.2.1.7.11.1
Fatore de .
Etapa 19.2.1.7.11.2
Reescreva como .
Etapa 19.2.1.7.12
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 19.2.1.7.13
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.7.14
Reescreva como .
Etapa 19.2.1.7.14.1
Use para reescrever como .
Etapa 19.2.1.7.14.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 19.2.1.7.14.3
Combine e .
Etapa 19.2.1.7.14.4
Cancele o fator comum de e .
Etapa 19.2.1.7.14.4.1
Fatore de .
Etapa 19.2.1.7.14.4.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 19.2.1.7.14.4.2.1
Fatore de .
Etapa 19.2.1.7.14.4.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 19.2.1.7.14.4.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 19.2.1.7.14.4.2.4
Divida por .
Etapa 19.2.1.7.15
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.8
Some e .
Etapa 19.2.1.9
Some e .
Etapa 19.2.1.10
Some e .
Etapa 19.2.1.11
Cancele o fator comum de e .
Etapa 19.2.1.11.1
Fatore de .
Etapa 19.2.1.11.2
Fatore de .
Etapa 19.2.1.11.3
Fatore de .
Etapa 19.2.1.11.4
Cancele os fatores comuns.
Etapa 19.2.1.11.4.1
Fatore de .
Etapa 19.2.1.11.4.2
Cancele o fator comum.
Etapa 19.2.1.11.4.3
Reescreva a expressão.
Etapa 19.2.1.12
Use a regra da multiplicação de potências para distribuir o expoente.
Etapa 19.2.1.12.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 19.2.1.12.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 19.2.1.13
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.14
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.15
Cancele o fator comum de .
Etapa 19.2.1.15.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 19.2.1.15.2
Fatore de .
Etapa 19.2.1.15.3
Cancele o fator comum.
Etapa 19.2.1.15.4
Reescreva a expressão.
Etapa 19.2.1.16
Use o teorema binomial.
Etapa 19.2.1.17
Simplifique cada termo.
Etapa 19.2.1.17.1
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.17.2
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 19.2.1.17.2.1
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.17.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.17.2.1.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 19.2.1.17.2.2
Some e .
Etapa 19.2.1.17.3
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.17.4
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.17.5
Reescreva como .
Etapa 19.2.1.17.5.1
Use para reescrever como .
Etapa 19.2.1.17.5.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 19.2.1.17.5.3
Combine e .
Etapa 19.2.1.17.5.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 19.2.1.17.5.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 19.2.1.17.5.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 19.2.1.17.5.5
Avalie o expoente.
Etapa 19.2.1.17.6
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.17.7
Reescreva como .
Etapa 19.2.1.17.8
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.17.9
Reescreva como .
Etapa 19.2.1.17.9.1
Fatore de .
Etapa 19.2.1.17.9.2
Reescreva como .
Etapa 19.2.1.17.10
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 19.2.1.18
Some e .
Etapa 19.2.1.19
Some e .
Etapa 19.2.1.20
Cancele o fator comum de e .
Etapa 19.2.1.20.1
Fatore de .
Etapa 19.2.1.20.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 19.2.1.20.2.1
Fatore de .
Etapa 19.2.1.20.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 19.2.1.20.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 19.2.1.21
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 19.2.1.22
Use a regra da multiplicação de potências para distribuir o expoente.
Etapa 19.2.1.22.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 19.2.1.22.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 19.2.1.23
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 19.2.1.23.1
Mova .
Etapa 19.2.1.23.2
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.23.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.23.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 19.2.1.23.3
Some e .
Etapa 19.2.1.24
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.25
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.26
Reescreva como .
Etapa 19.2.1.27
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 19.2.1.27.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 19.2.1.27.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 19.2.1.27.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 19.2.1.28
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 19.2.1.28.1
Simplifique cada termo.
Etapa 19.2.1.28.1.1
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.28.1.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 19.2.1.28.1.3
Combine usando a regra do produto para radicais.
Etapa 19.2.1.28.1.4
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.28.1.5
Reescreva como .
Etapa 19.2.1.28.1.6
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.
Etapa 19.2.1.28.2
Some e .
Etapa 19.2.1.28.3
Some e .
Etapa 19.2.1.29
Cancele o fator comum de e .
Etapa 19.2.1.29.1
Fatore de .
Etapa 19.2.1.29.2
Fatore de .
Etapa 19.2.1.29.3
Fatore de .
Etapa 19.2.1.29.4
Cancele os fatores comuns.
Etapa 19.2.1.29.4.1
Fatore de .
Etapa 19.2.1.29.4.2
Cancele o fator comum.
Etapa 19.2.1.29.4.3
Reescreva a expressão.
Etapa 19.2.2
Encontre o denominador comum.
Etapa 19.2.2.1
Multiplique por .
Etapa 19.2.2.2
Multiplique por .
Etapa 19.2.2.3
Multiplique por .
Etapa 19.2.2.4
Multiplique por .
Etapa 19.2.2.5
Escreva como uma fração com denominador .
Etapa 19.2.2.6
Multiplique por .
Etapa 19.2.2.7
Multiplique por .
Etapa 19.2.2.8
Reordene os fatores de .
Etapa 19.2.2.9
Multiplique por .
Etapa 19.2.2.10
Reordene os fatores de .
Etapa 19.2.2.11
Multiplique por .
Etapa 19.2.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 19.2.4
Simplifique cada termo.
Etapa 19.2.4.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 19.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 19.2.4.3
Multiplique por .
Etapa 19.2.4.4
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 19.2.4.5
Multiplique por .
Etapa 19.2.4.6
Multiplique por .
Etapa 19.2.4.7
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 19.2.4.8
Multiplique por .
Etapa 19.2.4.9
Multiplique por .
Etapa 19.2.4.10
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 19.2.4.11
Multiplique por .
Etapa 19.2.4.12
Multiplique por .
Etapa 19.2.4.13
Multiplique por .
Etapa 19.2.5
Simplifique somando os termos.
Etapa 19.2.5.1
Subtraia de .
Etapa 19.2.5.2
Simplifique somando e subtraindo.
Etapa 19.2.5.2.1
Subtraia de .
Etapa 19.2.5.2.2
Some e .
Etapa 19.2.5.3
Subtraia de .
Etapa 19.2.5.4
Subtraia de .
Etapa 19.2.6
A resposta final é .
Etapa 20
Esses são os extremos locais para .
é um máximo local
é um mínimo local
é um mínimo local
Etapa 21