Insira um problema...
Cálculo Exemplos
Etapa 1
Etapa 1.1
Encontre a primeira derivada.
Etapa 1.1.1
Use para reescrever como .
Etapa 1.1.2
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 1.1.3
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 1.1.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 1.1.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.1.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 1.1.4
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.1.5
Combine e .
Etapa 1.1.6
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.1.7
Simplifique o numerador.
Etapa 1.1.7.1
Multiplique por .
Etapa 1.1.7.2
Subtraia de .
Etapa 1.1.8
Combine frações.
Etapa 1.1.8.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 1.1.8.2
Combine e .
Etapa 1.1.8.3
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 1.1.8.4
Combine e .
Etapa 1.1.9
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.1.10
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.1.11
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.1.12
Simplifique a expressão.
Etapa 1.1.12.1
Some e .
Etapa 1.1.12.2
Multiplique por .
Etapa 1.1.13
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.1.14
Multiplique por .
Etapa 1.1.15
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.1.16
Combine e .
Etapa 1.1.17
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.1.18
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 1.1.18.1
Mova .
Etapa 1.1.18.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.1.18.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.1.18.4
Some e .
Etapa 1.1.18.5
Divida por .
Etapa 1.1.19
Simplifique .
Etapa 1.1.20
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.1.21
Simplifique.
Etapa 1.1.21.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.1.21.2
Simplifique o numerador.
Etapa 1.1.21.2.1
Multiplique por .
Etapa 1.1.21.2.2
Some e .
Etapa 1.2
A primeira derivada de com relação a é .
Etapa 2
Etapa 2.1
Defina a primeira derivada como igual a .
Etapa 2.2
Defina o numerador como igual a zero.
Etapa 2.3
Resolva a equação para .
Etapa 2.3.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 2.3.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 2.3.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 2.3.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 2.3.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 2.3.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 2.3.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 2.3.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 2.3.2.3.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 3
Os valores, que tornam a derivada igual a , são .
Etapa 4
Etapa 4.1
Converta expressões com expoentes fracionários em radicais.
Etapa 4.1.1
Aplique a regra para reescrever a exponenciação como um radical.
Etapa 4.1.2
Qualquer número elevado a é a própria base.
Etapa 4.2
Defina o denominador em como igual a para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 4.3
Resolva .
Etapa 4.3.1
Para remover o radical no lado esquerdo da equação, eleve ao quadrado os dois lados da equação.
Etapa 4.3.2
Simplifique cada lado da equação.
Etapa 4.3.2.1
Use para reescrever como .
Etapa 4.3.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 4.3.2.2.1
Simplifique .
Etapa 4.3.2.2.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 4.3.2.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 4.3.2.2.1.3
Multiplique os expoentes em .
Etapa 4.3.2.2.1.3.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 4.3.2.2.1.3.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 4.3.2.2.1.3.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 4.3.2.2.1.3.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 4.3.2.2.1.4
Simplifique.
Etapa 4.3.2.2.1.5
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.3.2.2.1.6
Multiplique por .
Etapa 4.3.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 4.3.2.3.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 4.3.3
Resolva .
Etapa 4.3.3.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 4.3.3.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 4.3.3.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 4.3.3.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 4.3.3.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 4.3.3.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 4.3.3.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 4.3.3.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 4.3.3.2.3.1
Divida por .
Etapa 4.4
Defina o radicando em como menor do que para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 4.5
Subtraia dos dois lados da desigualdade.
Etapa 4.6
A equação é indefinida quando o denominador é igual a , o argumento de uma raiz quadrada é menor do que ou o argumento de um logaritmo é menor do que ou igual a .
Etapa 5
Divida em intervalos separados em torno dos valores de que tornam a derivada ou indefinida.
Etapa 6
Etapa 6.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 6.2
Simplifique o resultado.
Etapa 6.2.1
Simplifique o numerador.
Etapa 6.2.1.1
Multiplique por .
Etapa 6.2.1.2
Some e .
Etapa 6.2.2
Simplifique o denominador.
Etapa 6.2.2.1
Some e .
Etapa 6.2.2.2
Reescreva como .
Etapa 6.2.2.3
Avalie o expoente.
Etapa 6.2.2.4
Reescreva como .
Etapa 6.2.3
Multiplique o numerador e o denominador de pelo conjugado de para tornar o denominador real.
Etapa 6.2.4
Multiplique.
Etapa 6.2.4.1
Combine.
Etapa 6.2.4.2
Simplifique o denominador.
Etapa 6.2.4.2.1
Adicione parênteses.
Etapa 6.2.4.2.2
Eleve à potência de .
Etapa 6.2.4.2.3
Eleve à potência de .
Etapa 6.2.4.2.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 6.2.4.2.5
Some e .
Etapa 6.2.4.2.6
Reescreva como .
Etapa 6.2.5
Multiplique por .
Etapa 6.2.6
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 6.2.7
A resposta final é .
Etapa 6.3
Em , a derivada é . Por conter um número imaginário, a função não existe em .
A função não é real em , porque é imaginário
A função não é real em , porque é imaginário
Etapa 7
Etapa 7.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 7.2
Simplifique o resultado.
Etapa 7.2.1
Simplifique o numerador.
Etapa 7.2.1.1
Multiplique por .
Etapa 7.2.1.2
Some e .
Etapa 7.2.2
Simplifique o denominador.
Etapa 7.2.2.1
Some e .
Etapa 7.2.2.2
Reescreva como .
Etapa 7.2.2.3
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 7.2.2.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 7.2.2.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 7.2.2.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 7.2.2.5
Avalie o expoente.
Etapa 7.2.3
Simplifique a expressão.
Etapa 7.2.3.1
Multiplique por .
Etapa 7.2.3.2
Divida por .
Etapa 7.2.4
A resposta final é .
Etapa 7.3
Em , a derivada é . Por ser negativa, a função diminui em .
Decréscimo em , pois
Decréscimo em , pois
Etapa 8
Etapa 8.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 8.2
Simplifique o resultado.
Etapa 8.2.1
Simplifique o numerador.
Etapa 8.2.1.1
Multiplique por .
Etapa 8.2.1.2
Some e .
Etapa 8.2.2
Simplifique o denominador.
Etapa 8.2.2.1
Some e .
Etapa 8.2.2.2
Reescreva como .
Etapa 8.2.2.3
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 8.2.2.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 8.2.2.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 8.2.2.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 8.2.2.5
Avalie o expoente.
Etapa 8.2.3
Simplifique a expressão.
Etapa 8.2.3.1
Multiplique por .
Etapa 8.2.3.2
Divida por .
Etapa 8.2.4
A resposta final é .
Etapa 8.3
Em , a derivada é . Por ser positiva, a função aumenta em .
Acréscimo em , pois
Acréscimo em , pois
Etapa 9
Liste os intervalos em que a função é crescente e decrescente.
Acréscimo em:
Decréscimo em:
Etapa 10