Cálculo Exemplos

Encontre o Máximo e Mínimo Local 4x^3+3x^2-6x+1
Etapa 1
Escreva como uma função.
Etapa 2
Encontre a primeira derivada da função.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.2
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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 2.5
Diferencie usando a regra da constante.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.5.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.5.2
Some e .
Etapa 3
Encontre a segunda derivada da função.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 3.2
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.2.3
Multiplique por .
Etapa 3.3
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.3.3
Multiplique por .
Etapa 3.4
Diferencie usando a regra da constante.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.4.2
Some e .
Etapa 4
Para encontrar os valores máximo local e mínimo local da função, defina a derivada como igual a e resolva.
Etapa 5
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 5.1.2
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.1.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.1.2.3
Multiplique por .
Etapa 5.1.3
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.1.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.1.3.3
Multiplique por .
Etapa 5.1.4
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.1.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.1.4.3
Multiplique por .
Etapa 5.1.5
Diferencie usando a regra da constante.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.5.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.1.5.2
Some e .
Etapa 5.2
A primeira derivada de com relação a é .
Etapa 6
Defina a primeira derivada como igual a e resolva a equação .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1
Defina a primeira derivada como igual a .
Etapa 6.2
Fatore o lado esquerdo da equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.1
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.1.1
Fatore de .
Etapa 6.2.1.2
Fatore de .
Etapa 6.2.1.3
Fatore de .
Etapa 6.2.1.4
Fatore de .
Etapa 6.2.1.5
Fatore de .
Etapa 6.2.2
Fatore.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1
Fatore por agrupamento.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1.1
Para um polinômio da forma , reescreva o termo do meio como uma soma de dois termos cujo produto é e cuja soma é .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1.1.1
Multiplique por .
Etapa 6.2.2.1.1.2
Reescreva como mais
Etapa 6.2.2.1.1.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 6.2.2.1.2
Fatore o máximo divisor comum de cada grupo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1.2.1
Agrupe os dois primeiros termos e os dois últimos termos.
Etapa 6.2.2.1.2.2
Fatore o máximo divisor comum (MDC) de cada grupo.
Etapa 6.2.2.1.3
Fatore o polinômio desmembrando o máximo divisor comum, .
Etapa 6.2.2.2
Remova os parênteses desnecessários.
Etapa 6.3
Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a , toda a expressão será igual a .
Etapa 6.4
Defina como igual a e resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.4.1
Defina como igual a .
Etapa 6.4.2
Resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.4.2.1
Some aos dois lados da equação.
Etapa 6.4.2.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.4.2.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 6.4.2.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.4.2.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.4.2.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.4.2.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 6.5
Defina como igual a e resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.5.1
Defina como igual a .
Etapa 6.5.2
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 6.6
A solução final são todos os valores que tornam verdadeiro.
Etapa 7
Encontre os valores em que a derivada é indefinida.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.1
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 8
Pontos críticos para avaliar.
Etapa 9
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 10
Avalie a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.1.1
Fatore de .
Etapa 10.1.2
Cancele o fator comum.
Etapa 10.1.3
Reescreva a expressão.
Etapa 10.2
Some e .
Etapa 11
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 12
Encontre o valor y quando .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 12.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.2.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 12.2.1.2
Um elevado a qualquer potência é um.
Etapa 12.2.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 12.2.1.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.2.1.4.1
Fatore de .
Etapa 12.2.1.4.2
Cancele o fator comum.
Etapa 12.2.1.4.3
Reescreva a expressão.
Etapa 12.2.1.5
Aplique a regra do produto a .
Etapa 12.2.1.6
Um elevado a qualquer potência é um.
Etapa 12.2.1.7
Eleve à potência de .
Etapa 12.2.1.8
Combine e .
Etapa 12.2.1.9
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.2.1.9.1
Fatore de .
Etapa 12.2.1.9.2
Cancele o fator comum.
Etapa 12.2.1.9.3
Reescreva a expressão.
Etapa 12.2.2
Encontre o denominador comum.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.2.2.1
Multiplique por .
Etapa 12.2.2.2
Multiplique por .
Etapa 12.2.2.3
Escreva como uma fração com denominador .
Etapa 12.2.2.4
Multiplique por .
Etapa 12.2.2.5
Multiplique por .
Etapa 12.2.2.6
Escreva como uma fração com denominador .
Etapa 12.2.2.7
Multiplique por .
Etapa 12.2.2.8
Multiplique por .
Etapa 12.2.2.9
Multiplique por .
Etapa 12.2.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 12.2.4
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.2.4.1
Multiplique por .
Etapa 12.2.4.2
Some e .
Etapa 12.2.4.3
Subtraia de .
Etapa 12.2.4.4
Some e .
Etapa 12.2.4.5
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 12.2.5
A resposta final é .
Etapa 13
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 14
Avalie a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 14.1
Multiplique por .
Etapa 14.2
Some e .
Etapa 15
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 16
Encontre o valor y quando .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 16.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 16.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 16.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 16.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 16.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 16.2.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 16.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 16.2.1.5
Multiplique por .
Etapa 16.2.2
Simplifique somando os números.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 16.2.2.1
Some e .
Etapa 16.2.2.2
Some e .
Etapa 16.2.2.3
Some e .
Etapa 16.2.3
A resposta final é .
Etapa 17
Esses são os extremos locais para .
é um mínimo local
é um máximo local
Etapa 18