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Cálculo Exemplos
,
Etapa 1
Etapa 1.1
Encontre a primeira derivada.
Etapa 1.1.1
Encontre a primeira derivada.
Etapa 1.1.1.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.1.1.2
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 1.1.1.3
A derivada de em relação a é .
Etapa 1.1.1.4
Eleve à potência de .
Etapa 1.1.1.5
Eleve à potência de .
Etapa 1.1.1.6
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.1.1.7
Some e .
Etapa 1.1.1.8
A derivada de em relação a é .
Etapa 1.1.1.9
Eleve à potência de .
Etapa 1.1.1.10
Eleve à potência de .
Etapa 1.1.1.11
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.1.1.12
Some e .
Etapa 1.1.1.13
Simplifique.
Etapa 1.1.1.13.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.1.1.13.2
Multiplique por .
Etapa 1.1.2
A primeira derivada de com relação a é .
Etapa 1.2
Defina a primeira derivada como igual a e resolva a equação .
Etapa 1.2.1
Defina a primeira derivada como igual a .
Etapa 1.2.2
Fatore .
Etapa 1.2.2.1
Fatore de .
Etapa 1.2.2.1.1
Fatore de .
Etapa 1.2.2.1.2
Fatore de .
Etapa 1.2.2.1.3
Fatore de .
Etapa 1.2.2.2
Reordene e .
Etapa 1.2.2.3
Fatore.
Etapa 1.2.2.3.1
Como os dois termos são quadrados perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de quadrados, em que e .
Etapa 1.2.2.3.2
Remova os parênteses desnecessários.
Etapa 1.2.3
Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a , toda a expressão será igual a .
Etapa 1.2.4
Defina como igual a e resolva para .
Etapa 1.2.4.1
Defina como igual a .
Etapa 1.2.4.2
Resolva para .
Etapa 1.2.4.2.1
Divida cada termo na equação por .
Etapa 1.2.4.2.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 1.2.4.2.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.2.4.2.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 1.2.4.2.3
Converta de em .
Etapa 1.2.4.2.4
Separe as frações.
Etapa 1.2.4.2.5
Converta de em .
Etapa 1.2.4.2.6
Divida por .
Etapa 1.2.4.2.7
Multiplique por .
Etapa 1.2.4.2.8
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 1.2.4.2.9
Obtenha a tangente inversa dos dois lados da equação para extrair de dentro da tangente.
Etapa 1.2.4.2.10
Simplifique o lado direito.
Etapa 1.2.4.2.10.1
O valor exato de é .
Etapa 1.2.4.2.11
A função da tangente é negativa no segundo e no quarto quadrantes. Para encontrar a segunda solução, subtraia o ângulo de referência de para determinar a solução no terceiro quadrante.
Etapa 1.2.4.2.12
Simplifique a expressão para encontrar a segunda solução.
Etapa 1.2.4.2.12.1
Some a .
Etapa 1.2.4.2.12.2
O ângulo resultante de é positivo e coterminal com .
Etapa 1.2.4.2.13
Encontre o período de .
Etapa 1.2.4.2.13.1
O período da função pode ser calculado ao usar .
Etapa 1.2.4.2.13.2
Substitua por na fórmula do período.
Etapa 1.2.4.2.13.3
O valor absoluto é a distância entre um número e zero. A distância entre e é .
Etapa 1.2.4.2.13.4
Divida por .
Etapa 1.2.4.2.14
Some com todos os ângulos negativos para obter os ângulos positivos.
Etapa 1.2.4.2.14.1
Some com para encontrar o ângulo positivo.
Etapa 1.2.4.2.14.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.2.4.2.14.3
Combine frações.
Etapa 1.2.4.2.14.3.1
Combine e .
Etapa 1.2.4.2.14.3.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.2.4.2.14.4
Simplifique o numerador.
Etapa 1.2.4.2.14.4.1
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.2.4.2.14.4.2
Subtraia de .
Etapa 1.2.4.2.14.5
Liste os novos ângulos.
Etapa 1.2.4.2.15
O período da função é . Portanto, os valores se repetirão a cada radianos nas duas direções.
, para qualquer número inteiro
, para qualquer número inteiro
, para qualquer número inteiro
Etapa 1.2.5
Defina como igual a e resolva para .
Etapa 1.2.5.1
Defina como igual a .
Etapa 1.2.5.2
Resolva para .
Etapa 1.2.5.2.1
Divida cada termo na equação por .
Etapa 1.2.5.2.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 1.2.5.2.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.2.5.2.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 1.2.5.2.3
Separe as frações.
Etapa 1.2.5.2.4
Converta de em .
Etapa 1.2.5.2.5
Divida por .
Etapa 1.2.5.2.6
Separe as frações.
Etapa 1.2.5.2.7
Converta de em .
Etapa 1.2.5.2.8
Divida por .
Etapa 1.2.5.2.9
Multiplique por .
Etapa 1.2.5.2.10
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 1.2.5.2.11
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 1.2.5.2.11.1
Divida cada termo em por .
Etapa 1.2.5.2.11.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 1.2.5.2.11.2.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 1.2.5.2.11.2.2
Divida por .
Etapa 1.2.5.2.11.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 1.2.5.2.11.3.1
Divida por .
Etapa 1.2.5.2.12
Obtenha a tangente inversa dos dois lados da equação para extrair de dentro da tangente.
Etapa 1.2.5.2.13
Simplifique o lado direito.
Etapa 1.2.5.2.13.1
O valor exato de é .
Etapa 1.2.5.2.14
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 1.2.5.2.15
Simplifique .
Etapa 1.2.5.2.15.1
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.2.5.2.15.2
Combine frações.
Etapa 1.2.5.2.15.2.1
Combine e .
Etapa 1.2.5.2.15.2.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.2.5.2.15.3
Simplifique o numerador.
Etapa 1.2.5.2.15.3.1
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.2.5.2.15.3.2
Some e .
Etapa 1.2.5.2.16
Encontre o período de .
Etapa 1.2.5.2.16.1
O período da função pode ser calculado ao usar .
Etapa 1.2.5.2.16.2
Substitua por na fórmula do período.
Etapa 1.2.5.2.16.3
O valor absoluto é a distância entre um número e zero. A distância entre e é .
Etapa 1.2.5.2.16.4
Divida por .
Etapa 1.2.5.2.17
O período da função é . Portanto, os valores se repetirão a cada radianos nas duas direções.
, para qualquer número inteiro
, para qualquer número inteiro
, para qualquer número inteiro
Etapa 1.2.6
A solução final são todos os valores que tornam verdadeiro.
, para qualquer número inteiro
Etapa 1.2.7
Consolide as respostas.
, para qualquer número inteiro
, para qualquer número inteiro
Etapa 1.3
Encontre os valores em que a derivada é indefinida.
Etapa 1.3.1
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 1.4
Avalie em cada valor em que a derivada é ou indefinida.
Etapa 1.4.1
Avalie em .
Etapa 1.4.1.1
Substitua por .
Etapa 1.4.1.2
Simplifique.
Etapa 1.4.1.2.1
O valor exato de é .
Etapa 1.4.1.2.2
Combine e .
Etapa 1.4.1.2.3
O valor exato de é .
Etapa 1.4.1.2.4
Multiplique .
Etapa 1.4.1.2.4.1
Multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.4.2
Eleve à potência de .
Etapa 1.4.1.2.4.3
Eleve à potência de .
Etapa 1.4.1.2.4.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.4.1.2.4.5
Some e .
Etapa 1.4.1.2.4.6
Multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.5
Reescreva como .
Etapa 1.4.1.2.5.1
Use para reescrever como .
Etapa 1.4.1.2.5.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 1.4.1.2.5.3
Combine e .
Etapa 1.4.1.2.5.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 1.4.1.2.5.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.1.2.5.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.1.2.5.5
Avalie o expoente.
Etapa 1.4.1.2.6
Multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.7
Cancele o fator comum de e .
Etapa 1.4.1.2.7.1
Fatore de .
Etapa 1.4.1.2.7.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 1.4.1.2.7.2.1
Fatore de .
Etapa 1.4.1.2.7.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.1.2.7.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.2
Avalie em .
Etapa 1.4.2.1
Substitua por .
Etapa 1.4.2.2
Simplifique.
Etapa 1.4.2.2.1
Aplique o ângulo de referência encontrando o ângulo com valores trigonométricos equivalentes no primeiro quadrante.
Etapa 1.4.2.2.2
O valor exato de é .
Etapa 1.4.2.2.3
Combine e .
Etapa 1.4.2.2.4
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 1.4.2.2.5
O valor exato de é .
Etapa 1.4.2.2.6
Multiplique .
Etapa 1.4.2.2.6.1
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.6.2
Eleve à potência de .
Etapa 1.4.2.2.6.3
Eleve à potência de .
Etapa 1.4.2.2.6.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.4.2.2.6.5
Some e .
Etapa 1.4.2.2.6.6
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.7
Reescreva como .
Etapa 1.4.2.2.7.1
Use para reescrever como .
Etapa 1.4.2.2.7.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 1.4.2.2.7.3
Combine e .
Etapa 1.4.2.2.7.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 1.4.2.2.7.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.2.2.7.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.2.2.7.5
Avalie o expoente.
Etapa 1.4.2.2.8
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.9
Cancele o fator comum de e .
Etapa 1.4.2.2.9.1
Fatore de .
Etapa 1.4.2.2.9.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 1.4.2.2.9.2.1
Fatore de .
Etapa 1.4.2.2.9.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.2.2.9.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.3
Liste todos os pontos.
, para qualquer número inteiro
, para qualquer número inteiro
, para qualquer número inteiro
Etapa 2
Exclua os pontos que não estão no intervalo.
Etapa 3
Etapa 3.1
Avalie em .
Etapa 3.1.1
Substitua por .
Etapa 3.1.2
Simplifique.
Etapa 3.1.2.1
O valor exato de é .
Etapa 3.1.2.2
Combine e .
Etapa 3.1.2.3
O valor exato de é .
Etapa 3.1.2.4
Multiplique .
Etapa 3.1.2.4.1
Multiplique por .
Etapa 3.1.2.4.2
Eleve à potência de .
Etapa 3.1.2.4.3
Eleve à potência de .
Etapa 3.1.2.4.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 3.1.2.4.5
Some e .
Etapa 3.1.2.4.6
Multiplique por .
Etapa 3.1.2.5
Reescreva como .
Etapa 3.1.2.5.1
Use para reescrever como .
Etapa 3.1.2.5.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 3.1.2.5.3
Combine e .
Etapa 3.1.2.5.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 3.1.2.5.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 3.1.2.5.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 3.1.2.5.5
Avalie o expoente.
Etapa 3.1.2.6
Multiplique por .
Etapa 3.1.2.7
Cancele o fator comum de e .
Etapa 3.1.2.7.1
Fatore de .
Etapa 3.1.2.7.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 3.1.2.7.2.1
Fatore de .
Etapa 3.1.2.7.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 3.1.2.7.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 3.2
Avalie em .
Etapa 3.2.1
Substitua por .
Etapa 3.2.2
Simplifique.
Etapa 3.2.2.1
Aplique o ângulo de referência encontrando o ângulo com valores trigonométricos equivalentes no primeiro quadrante.
Etapa 3.2.2.2
O valor exato de é .
Etapa 3.2.2.3
Multiplique por .
Etapa 3.2.2.4
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 3.2.2.5
O valor exato de é .
Etapa 3.2.2.6
Multiplique .
Etapa 3.2.2.6.1
Multiplique por .
Etapa 3.2.2.6.2
Multiplique por .
Etapa 3.3
Liste todos os pontos.
Etapa 4
Compare os valores de encontrados para cada valor de para determinar o máximo e mínimo absolutos no intervalo determinado. O máximo ocorrerá no valor mais alto de , e o mínimo ocorrerá no valor mais baixo de .
Máximo absoluto:
Mínimo absoluto:
Etapa 5