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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
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.1.1.2
Avalie .
Etapa 1.1.1.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.1.1.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.1.1.2.3
Multiplique por .
Etapa 1.1.1.3
Avalie .
Etapa 1.1.1.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.1.1.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.1.1.3.3
Multiplique por .
Etapa 1.1.1.4
Avalie .
Etapa 1.1.1.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.1.1.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.1.1.4.3
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 de .
Etapa 1.2.2.1
Fatore de .
Etapa 1.2.2.2
Fatore de .
Etapa 1.2.2.3
Fatore de .
Etapa 1.2.2.4
Fatore de .
Etapa 1.2.2.5
Fatore de .
Etapa 1.2.3
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 1.2.3.1
Divida cada termo em por .
Etapa 1.2.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 1.2.3.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 1.2.3.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.2.3.2.1.2
Divida por .
Etapa 1.2.3.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 1.2.3.3.1
Divida por .
Etapa 1.2.4
Use a fórmula quadrática para encontrar as soluções.
Etapa 1.2.5
Substitua os valores , e na fórmula quadrática e resolva .
Etapa 1.2.6
Simplifique.
Etapa 1.2.6.1
Simplifique o numerador.
Etapa 1.2.6.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 1.2.6.1.2
Multiplique .
Etapa 1.2.6.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 1.2.6.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 1.2.6.1.3
Subtraia de .
Etapa 1.2.6.2
Multiplique por .
Etapa 1.2.7
Simplifique a expressão para resolver a parte de .
Etapa 1.2.7.1
Simplifique o numerador.
Etapa 1.2.7.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 1.2.7.1.2
Multiplique .
Etapa 1.2.7.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 1.2.7.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 1.2.7.1.3
Subtraia de .
Etapa 1.2.7.2
Multiplique por .
Etapa 1.2.7.3
Altere para .
Etapa 1.2.8
Simplifique a expressão para resolver a parte de .
Etapa 1.2.8.1
Simplifique o numerador.
Etapa 1.2.8.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 1.2.8.1.2
Multiplique .
Etapa 1.2.8.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 1.2.8.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 1.2.8.1.3
Subtraia de .
Etapa 1.2.8.2
Multiplique por .
Etapa 1.2.8.3
Altere para .
Etapa 1.2.9
A resposta final é a combinação das duas soluções.
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
Simplifique cada termo.
Etapa 1.4.1.2.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 1.4.1.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 1.4.1.2.1.3
Cancele o fator comum de .
Etapa 1.4.1.2.1.3.1
Fatore de .
Etapa 1.4.1.2.1.3.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.1.2.1.3.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.1.2.1.4
Use o teorema binomial.
Etapa 1.4.1.2.1.5
Simplifique cada termo.
Etapa 1.4.1.2.1.5.1
Eleve à potência de .
Etapa 1.4.1.2.1.5.2
Eleve à potência de .
Etapa 1.4.1.2.1.5.3
Multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.1.5.4
Multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.1.5.5
Reescreva como .
Etapa 1.4.1.2.1.5.5.1
Use para reescrever como .
Etapa 1.4.1.2.1.5.5.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 1.4.1.2.1.5.5.3
Combine e .
Etapa 1.4.1.2.1.5.5.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 1.4.1.2.1.5.5.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.1.2.1.5.5.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.1.2.1.5.5.5
Avalie o expoente.
Etapa 1.4.1.2.1.5.6
Multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.1.5.7
Reescreva como .
Etapa 1.4.1.2.1.5.8
Eleve à potência de .
Etapa 1.4.1.2.1.5.9
Reescreva como .
Etapa 1.4.1.2.1.5.9.1
Fatore de .
Etapa 1.4.1.2.1.5.9.2
Reescreva como .
Etapa 1.4.1.2.1.5.10
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 1.4.1.2.1.6
Some e .
Etapa 1.4.1.2.1.7
Some e .
Etapa 1.4.1.2.1.8
Cancele o fator comum de e .
Etapa 1.4.1.2.1.8.1
Fatore de .
Etapa 1.4.1.2.1.8.2
Fatore de .
Etapa 1.4.1.2.1.8.3
Fatore de .
Etapa 1.4.1.2.1.8.4
Cancele os fatores comuns.
Etapa 1.4.1.2.1.8.4.1
Fatore de .
Etapa 1.4.1.2.1.8.4.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.1.2.1.8.4.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.1.2.1.9
Aplique a regra do produto a .
Etapa 1.4.1.2.1.10
Eleve à potência de .
Etapa 1.4.1.2.1.11
Cancele o fator comum de .
Etapa 1.4.1.2.1.11.1
Fatore de .
Etapa 1.4.1.2.1.11.2
Fatore de .
Etapa 1.4.1.2.1.11.3
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.1.2.1.11.4
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.1.2.1.12
Combine e .
Etapa 1.4.1.2.1.13
Reescreva como .
Etapa 1.4.1.2.1.14
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 1.4.1.2.1.14.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.4.1.2.1.14.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.4.1.2.1.14.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.4.1.2.1.15
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 1.4.1.2.1.15.1
Simplifique cada termo.
Etapa 1.4.1.2.1.15.1.1
Multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.1.15.1.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.4.1.2.1.15.1.3
Combine usando a regra do produto para radicais.
Etapa 1.4.1.2.1.15.1.4
Multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.1.15.1.5
Reescreva como .
Etapa 1.4.1.2.1.15.1.6
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.
Etapa 1.4.1.2.1.15.2
Some e .
Etapa 1.4.1.2.1.15.3
Some e .
Etapa 1.4.1.2.1.16
Cancele o fator comum de e .
Etapa 1.4.1.2.1.16.1
Fatore de .
Etapa 1.4.1.2.1.16.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 1.4.1.2.1.16.2.1
Fatore de .
Etapa 1.4.1.2.1.16.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.1.2.1.16.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.1.2.1.17
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 1.4.1.2.1.18
Cancele o fator comum de .
Etapa 1.4.1.2.1.18.1
Fatore de .
Etapa 1.4.1.2.1.18.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.1.2.1.18.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.1.2.1.19
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.4.1.2.1.20
Multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.3
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Etapa 1.4.1.2.3.1
Multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.3.2
Multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.4.1.2.5
Simplifique o numerador.
Etapa 1.4.1.2.5.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.4.1.2.5.2
Multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.5.3
Multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.5.4
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.4.1.2.5.5
Multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.5.6
Multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.5.7
Subtraia de .
Etapa 1.4.1.2.5.8
Subtraia de .
Etapa 1.4.1.2.6
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.7
Combine e .
Etapa 1.4.1.2.8
Simplifique a expressão.
Etapa 1.4.1.2.8.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.4.1.2.8.2
Multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.8.3
Some e .
Etapa 1.4.1.2.9
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.10
Combine frações.
Etapa 1.4.1.2.10.1
Combine e .
Etapa 1.4.1.2.10.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.4.1.2.11
Simplifique o numerador.
Etapa 1.4.1.2.11.1
Multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.11.2
Some e .
Etapa 1.4.1.2.12
Simplifique com fatoração.
Etapa 1.4.1.2.12.1
Reescreva como .
Etapa 1.4.1.2.12.2
Fatore de .
Etapa 1.4.1.2.12.3
Fatore de .
Etapa 1.4.1.2.12.4
Mova o número negativo para a frente da fração.
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
Simplifique cada termo.
Etapa 1.4.2.2.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 1.4.2.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 1.4.2.2.1.3
Cancele o fator comum de .
Etapa 1.4.2.2.1.3.1
Fatore de .
Etapa 1.4.2.2.1.3.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.2.2.1.3.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.2.2.1.4
Use o teorema binomial.
Etapa 1.4.2.2.1.5
Simplifique cada termo.
Etapa 1.4.2.2.1.5.1
Eleve à potência de .
Etapa 1.4.2.2.1.5.2
Eleve à potência de .
Etapa 1.4.2.2.1.5.3
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.1.5.4
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.1.5.5
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.1.5.6
Aplique a regra do produto a .
Etapa 1.4.2.2.1.5.7
Eleve à potência de .
Etapa 1.4.2.2.1.5.8
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.1.5.9
Reescreva como .
Etapa 1.4.2.2.1.5.9.1
Use para reescrever como .
Etapa 1.4.2.2.1.5.9.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 1.4.2.2.1.5.9.3
Combine e .
Etapa 1.4.2.2.1.5.9.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 1.4.2.2.1.5.9.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.2.2.1.5.9.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.2.2.1.5.9.5
Avalie o expoente.
Etapa 1.4.2.2.1.5.10
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.1.5.11
Aplique a regra do produto a .
Etapa 1.4.2.2.1.5.12
Eleve à potência de .
Etapa 1.4.2.2.1.5.13
Reescreva como .
Etapa 1.4.2.2.1.5.14
Eleve à potência de .
Etapa 1.4.2.2.1.5.15
Reescreva como .
Etapa 1.4.2.2.1.5.15.1
Fatore de .
Etapa 1.4.2.2.1.5.15.2
Reescreva como .
Etapa 1.4.2.2.1.5.16
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 1.4.2.2.1.5.17
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.1.6
Some e .
Etapa 1.4.2.2.1.7
Subtraia de .
Etapa 1.4.2.2.1.8
Cancele o fator comum de e .
Etapa 1.4.2.2.1.8.1
Fatore de .
Etapa 1.4.2.2.1.8.2
Fatore de .
Etapa 1.4.2.2.1.8.3
Fatore de .
Etapa 1.4.2.2.1.8.4
Cancele os fatores comuns.
Etapa 1.4.2.2.1.8.4.1
Fatore de .
Etapa 1.4.2.2.1.8.4.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.2.2.1.8.4.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.2.2.1.9
Aplique a regra do produto a .
Etapa 1.4.2.2.1.10
Eleve à potência de .
Etapa 1.4.2.2.1.11
Cancele o fator comum de .
Etapa 1.4.2.2.1.11.1
Fatore de .
Etapa 1.4.2.2.1.11.2
Fatore de .
Etapa 1.4.2.2.1.11.3
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.2.2.1.11.4
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.2.2.1.12
Combine e .
Etapa 1.4.2.2.1.13
Reescreva como .
Etapa 1.4.2.2.1.14
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 1.4.2.2.1.14.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.4.2.2.1.14.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.4.2.2.1.14.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.4.2.2.1.15
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 1.4.2.2.1.15.1
Simplifique cada termo.
Etapa 1.4.2.2.1.15.1.1
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.1.15.1.2
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.1.15.1.3
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.1.15.1.4
Multiplique .
Etapa 1.4.2.2.1.15.1.4.1
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.1.15.1.4.2
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.1.15.1.4.3
Eleve à potência de .
Etapa 1.4.2.2.1.15.1.4.4
Eleve à potência de .
Etapa 1.4.2.2.1.15.1.4.5
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.4.2.2.1.15.1.4.6
Some e .
Etapa 1.4.2.2.1.15.1.5
Reescreva como .
Etapa 1.4.2.2.1.15.1.5.1
Use para reescrever como .
Etapa 1.4.2.2.1.15.1.5.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 1.4.2.2.1.15.1.5.3
Combine e .
Etapa 1.4.2.2.1.15.1.5.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 1.4.2.2.1.15.1.5.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.2.2.1.15.1.5.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.2.2.1.15.1.5.5
Avalie o expoente.
Etapa 1.4.2.2.1.15.2
Some e .
Etapa 1.4.2.2.1.15.3
Subtraia de .
Etapa 1.4.2.2.1.16
Cancele o fator comum de e .
Etapa 1.4.2.2.1.16.1
Fatore de .
Etapa 1.4.2.2.1.16.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 1.4.2.2.1.16.2.1
Fatore de .
Etapa 1.4.2.2.1.16.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.2.2.1.16.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.2.2.1.17
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 1.4.2.2.1.18
Cancele o fator comum de .
Etapa 1.4.2.2.1.18.1
Fatore de .
Etapa 1.4.2.2.1.18.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.2.2.1.18.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.2.2.1.19
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.4.2.2.1.20
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.1.21
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.3
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Etapa 1.4.2.2.3.1
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.3.2
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.4.2.2.5
Simplifique o numerador.
Etapa 1.4.2.2.5.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.4.2.2.5.2
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.5.3
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.5.4
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.4.2.2.5.5
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.5.6
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.5.7
Subtraia de .
Etapa 1.4.2.2.5.8
Some e .
Etapa 1.4.2.2.6
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.7
Combine e .
Etapa 1.4.2.2.8
Simplifique a expressão.
Etapa 1.4.2.2.8.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.4.2.2.8.2
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.8.3
Some e .
Etapa 1.4.2.2.9
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.10
Combine frações.
Etapa 1.4.2.2.10.1
Combine e .
Etapa 1.4.2.2.10.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.4.2.2.11
Simplifique o numerador.
Etapa 1.4.2.2.11.1
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.11.2
Subtraia de .
Etapa 1.4.2.2.12
Simplifique com fatoração.
Etapa 1.4.2.2.12.1
Reescreva como .
Etapa 1.4.2.2.12.2
Fatore de .
Etapa 1.4.2.2.12.3
Fatore de .
Etapa 1.4.2.2.12.4
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 1.4.3
Liste todos os pontos.
Etapa 2
Exclua os pontos que não estão no intervalo.
Etapa 3
Etapa 3.1
Divida em intervalos separados em torno dos valores de que tornam a primeira derivada ou indefinida.
Etapa 3.2
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Etapa 3.2.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.2.2
Simplifique o resultado.
Etapa 3.2.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 3.2.2.1.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 3.2.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 3.2.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 3.2.2.2
Simplifique somando os números.
Etapa 3.2.2.2.1
Some e .
Etapa 3.2.2.2.2
Some e .
Etapa 3.2.2.3
A resposta final é .
Etapa 3.3
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Etapa 3.3.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.3.2
Simplifique o resultado.
Etapa 3.3.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 3.3.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 3.3.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 3.3.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 3.3.2.2
Simplifique somando e subtraindo.
Etapa 3.3.2.2.1
Subtraia de .
Etapa 3.3.2.2.2
Some e .
Etapa 3.3.2.3
A resposta final é .
Etapa 3.4
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Etapa 3.4.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.4.2
Simplifique o resultado.
Etapa 3.4.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 3.4.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 3.4.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 3.4.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 3.4.2.2
Simplifique somando e subtraindo.
Etapa 3.4.2.2.1
Subtraia de .
Etapa 3.4.2.2.2
Some e .
Etapa 3.4.2.3
A resposta final é .
Etapa 3.5
Como a primeira derivada mudou os sinais de positivo para negativo em torno de , então é um máximo local.
é um máximo local
Etapa 3.6
Como a primeira derivada mudou os sinais de negativo para positivo em torno de , então é um mínimo local.
é um mínimo local
Etapa 3.7
Esses são os extremos locais para .
é um máximo local
é um mínimo local
é um máximo local
é um mínimo local
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:
Nenhum mínimo absoluto
Etapa 5