Cálculo Exemplos

Encontre o Máximo e Mínimo Local x^4-6x^2-1
Etapa 1
Escreva como uma função.
Etapa 2
Encontre a primeira derivada da função.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.1.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
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
Diferencie usando a regra da constante.
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
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 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
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 5.1.1.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
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
Diferencie usando a regra da constante.
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
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 de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.1
Fatore de .
Etapa 6.2.2
Fatore de .
Etapa 6.2.3
Fatore de .
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 .
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
Resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.5.2.1
Some aos dois lados da equação.
Etapa 6.5.2.2
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 6.5.2.3
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.5.2.3.1
Primeiro, use o valor positivo de para encontrar a primeira solução.
Etapa 6.5.2.3.2
Depois, use o valor negativo de para encontrar a segunda solução.
Etapa 6.5.2.3.3
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
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
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.1.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 10.1.2
Multiplique por .
Etapa 10.2
Subtraia de .
Etapa 11
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 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
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 12.2.1.2
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 12.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 12.2.2
Simplifique somando e subtraindo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.2.2.1
Some e .
Etapa 12.2.2.2
Subtraia de .
Etapa 12.2.3
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
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 14.1.1
Reescreva como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 14.1.1.1
Use para reescrever como .
Etapa 14.1.1.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 14.1.1.3
Combine e .
Etapa 14.1.1.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 14.1.1.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 14.1.1.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 14.1.1.5
Avalie o expoente.
Etapa 14.1.2
Multiplique por .
Etapa 14.2
Subtraia de .
Etapa 15
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 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
Reescreva como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 16.2.1.1.1
Use para reescrever como .
Etapa 16.2.1.1.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 16.2.1.1.3
Combine e .
Etapa 16.2.1.1.4
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 16.2.1.1.4.1
Fatore de .
Etapa 16.2.1.1.4.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 16.2.1.1.4.2.1
Fatore de .
Etapa 16.2.1.1.4.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 16.2.1.1.4.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 16.2.1.1.4.2.4
Divida por .
Etapa 16.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 16.2.1.3
Reescreva como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 16.2.1.3.1
Use para reescrever como .
Etapa 16.2.1.3.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 16.2.1.3.3
Combine e .
Etapa 16.2.1.3.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 16.2.1.3.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 16.2.1.3.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 16.2.1.3.5
Avalie o expoente.
Etapa 16.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 16.2.2
Simplifique subtraindo os números.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 16.2.2.1
Subtraia de .
Etapa 16.2.2.2
Subtraia de .
Etapa 16.2.3
A resposta final é .
Etapa 17
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 18
Avalie a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 18.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 18.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 18.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 18.1.3
Multiplique por .
Etapa 18.1.4
Reescreva como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 18.1.4.1
Use para reescrever como .
Etapa 18.1.4.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 18.1.4.3
Combine e .
Etapa 18.1.4.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 18.1.4.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 18.1.4.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 18.1.4.5
Avalie o expoente.
Etapa 18.1.5
Multiplique por .
Etapa 18.2
Subtraia de .
Etapa 19
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 20
Encontre o valor y quando .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 20.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 20.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 20.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 20.2.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 20.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 20.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 20.2.1.4
Reescreva como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 20.2.1.4.1
Use para reescrever como .
Etapa 20.2.1.4.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 20.2.1.4.3
Combine e .
Etapa 20.2.1.4.4
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 20.2.1.4.4.1
Fatore de .
Etapa 20.2.1.4.4.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 20.2.1.4.4.2.1
Fatore de .
Etapa 20.2.1.4.4.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 20.2.1.4.4.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 20.2.1.4.4.2.4
Divida por .
Etapa 20.2.1.5
Eleve à potência de .
Etapa 20.2.1.6
Aplique a regra do produto a .
Etapa 20.2.1.7
Eleve à potência de .
Etapa 20.2.1.8
Multiplique por .
Etapa 20.2.1.9
Reescreva como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 20.2.1.9.1
Use para reescrever como .
Etapa 20.2.1.9.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 20.2.1.9.3
Combine e .
Etapa 20.2.1.9.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 20.2.1.9.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 20.2.1.9.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 20.2.1.9.5
Avalie o expoente.
Etapa 20.2.1.10
Multiplique por .
Etapa 20.2.2
Simplifique subtraindo os números.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 20.2.2.1
Subtraia de .
Etapa 20.2.2.2
Subtraia de .
Etapa 20.2.3
A resposta final é .
Etapa 21
Esses são os extremos locais para .
é um máximo local
é um mínimo local
é um mínimo local
Etapa 22