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Cálculo Exemplos
Etapa 1
Etapa 1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.2
Avalie .
Etapa 1.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.2.3
Combine e .
Etapa 1.2.4
Multiplique por .
Etapa 1.2.5
Combine e .
Etapa 1.2.6
Cancele o fator comum de e .
Etapa 1.2.6.1
Fatore de .
Etapa 1.2.6.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 1.2.6.2.1
Fatore de .
Etapa 1.2.6.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.2.6.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.2.6.2.4
Divida por .
Etapa 1.3
Avalie .
Etapa 1.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.3.3
Multiplique por .
Etapa 1.4
Avalie .
Etapa 1.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.4.3
Multiplique por .
Etapa 1.5
Diferencie usando a regra da constante.
Etapa 1.5.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.5.2
Some e .
Etapa 2
Etapa 2.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.2
Avalie .
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 .
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
Diferencie usando a regra da constante.
Etapa 2.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.4.2
Some e .
Etapa 3
Para encontrar os valores máximo local e mínimo local da função, defina a derivada como igual a e resolva.
Etapa 4
Etapa 4.1
Encontre a primeira derivada.
Etapa 4.1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.2
Avalie .
Etapa 4.1.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.2.3
Combine e .
Etapa 4.1.2.4
Multiplique por .
Etapa 4.1.2.5
Combine e .
Etapa 4.1.2.6
Cancele o fator comum de e .
Etapa 4.1.2.6.1
Fatore de .
Etapa 4.1.2.6.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 4.1.2.6.2.1
Fatore de .
Etapa 4.1.2.6.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 4.1.2.6.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 4.1.2.6.2.4
Divida por .
Etapa 4.1.3
Avalie .
Etapa 4.1.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.3.3
Multiplique por .
Etapa 4.1.4
Avalie .
Etapa 4.1.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.4.3
Multiplique por .
Etapa 4.1.5
Diferencie usando a regra da constante.
Etapa 4.1.5.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.5.2
Some e .
Etapa 4.2
A primeira derivada de com relação a é .
Etapa 5
Etapa 5.1
Defina a primeira derivada como igual a .
Etapa 5.2
Fatore de .
Etapa 5.2.1
Fatore de .
Etapa 5.2.2
Fatore de .
Etapa 5.2.3
Fatore de .
Etapa 5.2.4
Fatore de .
Etapa 5.2.5
Fatore de .
Etapa 5.3
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 5.3.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.3.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.3.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.3.2.1.2
Divida por .
Etapa 5.3.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.3.3.1
Divida por .
Etapa 5.4
Use a fórmula quadrática para encontrar as soluções.
Etapa 5.5
Substitua os valores , e na fórmula quadrática e resolva .
Etapa 5.6
Simplifique.
Etapa 5.6.1
Simplifique o numerador.
Etapa 5.6.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 5.6.1.2
Multiplique .
Etapa 5.6.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 5.6.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 5.6.1.3
Subtraia de .
Etapa 5.6.1.4
Reescreva como .
Etapa 5.6.1.4.1
Fatore de .
Etapa 5.6.1.4.2
Reescreva como .
Etapa 5.6.1.5
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 5.6.2
Multiplique por .
Etapa 5.6.3
Simplifique .
Etapa 5.7
Simplifique a expressão para resolver a parte de .
Etapa 5.7.1
Simplifique o numerador.
Etapa 5.7.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 5.7.1.2
Multiplique .
Etapa 5.7.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 5.7.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 5.7.1.3
Subtraia de .
Etapa 5.7.1.4
Reescreva como .
Etapa 5.7.1.4.1
Fatore de .
Etapa 5.7.1.4.2
Reescreva como .
Etapa 5.7.1.5
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 5.7.2
Multiplique por .
Etapa 5.7.3
Simplifique .
Etapa 5.7.4
Altere para .
Etapa 5.8
Simplifique a expressão para resolver a parte de .
Etapa 5.8.1
Simplifique o numerador.
Etapa 5.8.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 5.8.1.2
Multiplique .
Etapa 5.8.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 5.8.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 5.8.1.3
Subtraia de .
Etapa 5.8.1.4
Reescreva como .
Etapa 5.8.1.4.1
Fatore de .
Etapa 5.8.1.4.2
Reescreva como .
Etapa 5.8.1.5
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 5.8.2
Multiplique por .
Etapa 5.8.3
Simplifique .
Etapa 5.8.4
Altere para .
Etapa 5.9
A resposta final é a combinação das duas soluções.
Etapa 6
Etapa 6.1
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 7
Pontos críticos para avaliar.
Etapa 8
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 9
Etapa 9.1
Simplifique cada termo.
Etapa 9.1.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 9.1.1.1
Fatore de .
Etapa 9.1.1.2
Cancele o fator comum.
Etapa 9.1.1.3
Reescreva a expressão.
Etapa 9.1.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 9.1.3
Multiplique por .
Etapa 9.2
Simplifique subtraindo os números.
Etapa 9.2.1
Subtraia de .
Etapa 9.2.2
Some e .
Etapa 10
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 11
Etapa 11.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 11.2
Simplifique o resultado.
Etapa 11.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 11.2.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 11.2.1.2
Combine.
Etapa 11.2.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.5
Cancele o fator comum de e .
Etapa 11.2.1.5.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.5.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 11.2.1.5.2.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.5.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.1.5.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.1.6
Use o teorema binomial.
Etapa 11.2.1.7
Simplifique cada termo.
Etapa 11.2.1.7.1
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.7.2
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.7.3
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.7.4
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.7.5
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.7.5.1
Use para reescrever como .
Etapa 11.2.1.7.5.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 11.2.1.7.5.3
Combine e .
Etapa 11.2.1.7.5.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 11.2.1.7.5.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.1.7.5.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.1.7.5.5
Avalie o expoente.
Etapa 11.2.1.7.6
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.7.7
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.7.8
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.7.9
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.7.9.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.7.9.2
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.7.10
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 11.2.1.8
Some e .
Etapa 11.2.1.9
Some e .
Etapa 11.2.1.10
Cancele o fator comum de e .
Etapa 11.2.1.10.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.10.2
Fatore de .
Etapa 11.2.1.10.3
Fatore de .
Etapa 11.2.1.10.4
Cancele os fatores comuns.
Etapa 11.2.1.10.4.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.10.4.2
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.1.10.4.3
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.1.11
Aplique a regra do produto a .
Etapa 11.2.1.12
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.13
Cancele o fator comum de .
Etapa 11.2.1.13.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.13.2
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.1.13.3
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.1.14
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.15
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 11.2.1.15.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 11.2.1.15.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 11.2.1.15.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 11.2.1.16
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 11.2.1.16.1
Simplifique cada termo.
Etapa 11.2.1.16.1.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.16.1.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 11.2.1.16.1.3
Combine usando a regra do produto para radicais.
Etapa 11.2.1.16.1.4
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.16.1.5
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.16.1.6
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.
Etapa 11.2.1.16.2
Some e .
Etapa 11.2.1.16.3
Some e .
Etapa 11.2.1.17
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 11.2.1.18
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.19
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.20
Cancele o fator comum de .
Etapa 11.2.1.20.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.20.2
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.1.20.3
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.1.21
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 11.2.1.22
Multiplique por .
Etapa 11.2.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 11.2.3
Combine e .
Etapa 11.2.4
Simplifique a expressão.
Etapa 11.2.4.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 11.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.4.3
Subtraia de .
Etapa 11.2.5
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 11.2.6
Combine frações.
Etapa 11.2.6.1
Combine e .
Etapa 11.2.6.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 11.2.7
Simplifique o numerador.
Etapa 11.2.7.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.7.2
Subtraia de .
Etapa 11.2.8
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 11.2.9
Combine e .
Etapa 11.2.10
Simplifique a expressão.
Etapa 11.2.10.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 11.2.10.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.10.3
Some e .
Etapa 11.2.11
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 11.2.12
Combine frações.
Etapa 11.2.12.1
Combine e .
Etapa 11.2.12.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 11.2.13
Simplifique o numerador.
Etapa 11.2.13.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.13.2
Some e .
Etapa 11.2.14
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 11.2.15
Combine frações.
Etapa 11.2.15.1
Combine e .
Etapa 11.2.15.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 11.2.16
Simplifique o numerador.
Etapa 11.2.16.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.16.2
Some e .
Etapa 11.2.17
A resposta final é .
Etapa 12
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 13
Etapa 13.1
Simplifique cada termo.
Etapa 13.1.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 13.1.1.1
Fatore de .
Etapa 13.1.1.2
Cancele o fator comum.
Etapa 13.1.1.3
Reescreva a expressão.
Etapa 13.1.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 13.1.3
Multiplique por .
Etapa 13.1.4
Multiplique por .
Etapa 13.2
Simplifique subtraindo os números.
Etapa 13.2.1
Subtraia de .
Etapa 13.2.2
Subtraia de .
Etapa 14
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 15
Etapa 15.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 15.2
Simplifique o resultado.
Etapa 15.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 15.2.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.2
Combine.
Etapa 15.2.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.5
Cancele o fator comum de e .
Etapa 15.2.1.5.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.5.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 15.2.1.5.2.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.5.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.1.5.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.1.6
Use o teorema binomial.
Etapa 15.2.1.7
Simplifique cada termo.
Etapa 15.2.1.7.1
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.7.2
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.7.3
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.7.4
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.7.5
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.7.6
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.7.7
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.7.8
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.7.9
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.7.9.1
Use para reescrever como .
Etapa 15.2.1.7.9.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 15.2.1.7.9.3
Combine e .
Etapa 15.2.1.7.9.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 15.2.1.7.9.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.1.7.9.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.1.7.9.5
Avalie o expoente.
Etapa 15.2.1.7.10
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.7.11
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.7.12
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.7.13
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.7.14
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.7.15
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.7.15.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.7.15.2
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.7.16
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 15.2.1.7.17
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.8
Some e .
Etapa 15.2.1.9
Subtraia de .
Etapa 15.2.1.10
Cancele o fator comum de e .
Etapa 15.2.1.10.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.10.2
Fatore de .
Etapa 15.2.1.10.3
Fatore de .
Etapa 15.2.1.10.4
Cancele os fatores comuns.
Etapa 15.2.1.10.4.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.10.4.2
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.1.10.4.3
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.1.11
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.12
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.13
Cancele o fator comum de .
Etapa 15.2.1.13.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.13.2
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.1.13.3
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.1.14
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.15
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 15.2.1.15.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.1.15.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.1.15.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.1.16
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 15.2.1.16.1
Simplifique cada termo.
Etapa 15.2.1.16.1.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.16.1.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.16.1.3
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.16.1.4
Multiplique .
Etapa 15.2.1.16.1.4.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.16.1.4.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.16.1.4.3
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.16.1.4.4
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.16.1.4.5
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 15.2.1.16.1.4.6
Some e .
Etapa 15.2.1.16.1.5
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.16.1.5.1
Use para reescrever como .
Etapa 15.2.1.16.1.5.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 15.2.1.16.1.5.3
Combine e .
Etapa 15.2.1.16.1.5.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 15.2.1.16.1.5.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.1.16.1.5.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.1.16.1.5.5
Avalie o expoente.
Etapa 15.2.1.16.2
Some e .
Etapa 15.2.1.16.3
Subtraia de .
Etapa 15.2.1.17
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.1.18
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.19
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.20
Cancele o fator comum de .
Etapa 15.2.1.20.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.20.2
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.1.20.3
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.1.21
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.1.22
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.23
Multiplique por .
Etapa 15.2.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 15.2.3
Combine e .
Etapa 15.2.4
Simplifique a expressão.
Etapa 15.2.4.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 15.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.4.3
Subtraia de .
Etapa 15.2.5
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 15.2.6
Combine frações.
Etapa 15.2.6.1
Combine e .
Etapa 15.2.6.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 15.2.7
Simplifique o numerador.
Etapa 15.2.7.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.7.2
Some e .
Etapa 15.2.8
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 15.2.9
Combine e .
Etapa 15.2.10
Simplifique a expressão.
Etapa 15.2.10.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 15.2.10.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.10.3
Some e .
Etapa 15.2.11
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 15.2.12
Combine frações.
Etapa 15.2.12.1
Combine e .
Etapa 15.2.12.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 15.2.13
Simplifique o numerador.
Etapa 15.2.13.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.13.2
Subtraia de .
Etapa 15.2.14
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 15.2.15
Combine frações.
Etapa 15.2.15.1
Combine e .
Etapa 15.2.15.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 15.2.16
Simplifique o numerador.
Etapa 15.2.16.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.16.2
Some e .
Etapa 15.2.17
A resposta final é .
Etapa 16
Esses são os extremos locais para .
é um mínimo local
é um máximo local
Etapa 17