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Cálculo Exemplos
Etapa 1
Etapa 1.1
Diferencie.
Etapa 1.1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.1.2
Como é constante em relação a , a derivada de em 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
Multiplique 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
Reescreva como .
Etapa 1.3.3
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 1.3.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 1.3.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.3.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 1.3.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.3.5
Multiplique os expoentes em .
Etapa 1.3.5.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 1.3.5.2
Multiplique por .
Etapa 1.3.6
Multiplique por .
Etapa 1.3.7
Eleve à potência de .
Etapa 1.3.8
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.3.9
Subtraia de .
Etapa 1.3.10
Multiplique por .
Etapa 1.4
Simplifique.
Etapa 1.4.1
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 1.4.2
Combine os termos.
Etapa 1.4.2.1
Subtraia de .
Etapa 1.4.2.2
Combine e .
Etapa 1.4.3
Reordene os termos.
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
Reescreva como .
Etapa 2.2.3
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 2.2.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.2.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.2.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.5
Multiplique os expoentes em .
Etapa 2.2.5.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 2.2.5.2
Multiplique por .
Etapa 2.2.6
Multiplique por .
Etapa 2.2.7
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.2.7.1
Mova .
Etapa 2.2.7.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.2.7.3
Subtraia de .
Etapa 2.2.8
Multiplique por .
Etapa 2.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.4
Simplifique.
Etapa 2.4.1
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 2.4.2
Combine os termos.
Etapa 2.4.2.1
Combine e .
Etapa 2.4.2.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.4.2.3
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
Diferencie.
Etapa 4.1.1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.1.2
Como é constante em relação a , a derivada de em 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
Multiplique 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
Reescreva como .
Etapa 4.1.3.3
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 4.1.3.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 4.1.3.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.3.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 4.1.3.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.3.5
Multiplique os expoentes em .
Etapa 4.1.3.5.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 4.1.3.5.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.3.6
Multiplique por .
Etapa 4.1.3.7
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.3.8
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.3.9
Subtraia de .
Etapa 4.1.3.10
Multiplique por .
Etapa 4.1.4
Simplifique.
Etapa 4.1.4.1
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 4.1.4.2
Combine os termos.
Etapa 4.1.4.2.1
Subtraia de .
Etapa 4.1.4.2.2
Combine e .
Etapa 4.1.4.3
Reordene os termos.
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
Some aos dois lados da equação.
Etapa 5.3
Encontre o MMC dos termos na equação.
Etapa 5.3.1
Encontrar o MMC de uma lista de valores é o mesmo que encontrar o MMC dos denominadores desses valores.
Etapa 5.3.2
O MMC de um e qualquer expressão é a expressão.
Etapa 5.4
Multiplique cada termo em por para eliminar as frações.
Etapa 5.4.1
Multiplique cada termo em por .
Etapa 5.4.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.4.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.4.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.4.2.1.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.5
Resolva a equação.
Etapa 5.5.1
Reescreva a equação como .
Etapa 5.5.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 5.5.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.5.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.5.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.5.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.5.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 5.5.3
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 5.5.4
Simplifique .
Etapa 5.5.4.1
Reescreva como .
Etapa 5.5.4.2
Simplifique o numerador.
Etapa 5.5.4.2.1
Reescreva como .
Etapa 5.5.4.2.1.1
Fatore de .
Etapa 5.5.4.2.1.2
Reescreva como .
Etapa 5.5.4.2.2
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 5.5.4.3
Multiplique por .
Etapa 5.5.4.4
Combine e simplifique o denominador.
Etapa 5.5.4.4.1
Multiplique por .
Etapa 5.5.4.4.2
Eleve à potência de .
Etapa 5.5.4.4.3
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.5.4.4.4
Some e .
Etapa 5.5.4.4.5
Reescreva como .
Etapa 5.5.4.4.5.1
Use para reescrever como .
Etapa 5.5.4.4.5.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 5.5.4.4.5.3
Combine e .
Etapa 5.5.4.4.5.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.5.4.4.5.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.5.4.4.5.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.5.4.4.5.5
Avalie o expoente.
Etapa 5.5.4.5
Simplifique o numerador.
Etapa 5.5.4.5.1
Reescreva como .
Etapa 5.5.4.5.2
Eleve à potência de .
Etapa 5.5.4.5.3
Reescreva como .
Etapa 5.5.4.5.3.1
Fatore de .
Etapa 5.5.4.5.3.2
Reescreva como .
Etapa 5.5.4.5.4
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 5.5.4.5.5
Combine expoentes.
Etapa 5.5.4.5.5.1
Multiplique por .
Etapa 5.5.4.5.5.2
Combine usando a regra do produto para radicais.
Etapa 5.5.4.5.5.3
Multiplique por .
Etapa 5.5.4.6
Cancele o fator comum de e .
Etapa 5.5.4.6.1
Fatore de .
Etapa 5.5.4.6.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 5.5.4.6.2.1
Fatore de .
Etapa 5.5.4.6.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 5.5.4.6.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 6
Etapa 6.1
Defina o denominador em como igual a para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 6.2
Resolva .
Etapa 6.2.1
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 6.2.2
Simplifique .
Etapa 6.2.2.1
Reescreva como .
Etapa 6.2.2.2
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais.
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 o denominador.
Etapa 9.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 9.1.2
Simplifique o numerador.
Etapa 9.1.2.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 9.1.2.2
Eleve à potência de .
Etapa 9.1.2.3
Reescreva como .
Etapa 9.1.2.4
Eleve à potência de .
Etapa 9.1.2.5
Reescreva como .
Etapa 9.1.2.5.1
Fatore de .
Etapa 9.1.2.5.2
Reescreva como .
Etapa 9.1.2.6
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 9.1.2.7
Multiplique por .
Etapa 9.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 9.1.4
Cancele o fator comum de e .
Etapa 9.1.4.1
Fatore de .
Etapa 9.1.4.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 9.1.4.2.1
Fatore de .
Etapa 9.1.4.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 9.1.4.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 9.2
Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.
Etapa 9.3
Cancele o fator comum de .
Etapa 9.3.1
Fatore de .
Etapa 9.3.2
Fatore de .
Etapa 9.3.3
Cancele o fator comum.
Etapa 9.3.4
Reescreva a expressão.
Etapa 9.4
Combine e .
Etapa 9.5
Multiplique por .
Etapa 9.6
Multiplique por .
Etapa 9.7
Simplifique os termos.
Etapa 9.7.1
Combine e simplifique o denominador.
Etapa 9.7.1.1
Multiplique por .
Etapa 9.7.1.2
Mova .
Etapa 9.7.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 9.7.1.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 9.7.1.5
Some e .
Etapa 9.7.1.6
Reescreva como .
Etapa 9.7.1.6.1
Use para reescrever como .
Etapa 9.7.1.6.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 9.7.1.6.3
Combine e .
Etapa 9.7.1.6.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 9.7.1.6.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 9.7.1.6.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 9.7.1.6.5
Avalie o expoente.
Etapa 9.7.2
Cancele o fator comum de e .
Etapa 9.7.2.1
Fatore de .
Etapa 9.7.2.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 9.7.2.2.1
Fatore de .
Etapa 9.7.2.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 9.7.2.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 9.8
Simplifique o numerador.
Etapa 9.8.1
Reescreva como .
Etapa 9.8.2
Eleve à potência de .
Etapa 9.8.3
Reescreva como .
Etapa 9.8.3.1
Fatore de .
Etapa 9.8.3.2
Reescreva como .
Etapa 9.8.4
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 9.8.5
Multiplique por .
Etapa 9.9
Reduza a expressão cancelando os fatores comuns.
Etapa 9.9.1
Multiplique por .
Etapa 9.9.2
Cancele o fator comum de e .
Etapa 9.9.2.1
Fatore de .
Etapa 9.9.2.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 9.9.2.2.1
Fatore de .
Etapa 9.9.2.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 9.9.2.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 10
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 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
Cancele o fator comum de .
Etapa 11.2.1.1.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.1.2
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.1.1.3
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.3
Simplifique o denominador.
Etapa 11.2.1.3.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 11.2.1.3.2
Simplifique o numerador.
Etapa 11.2.1.3.2.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 11.2.1.3.2.2
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.3.2.3
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.3.2.4
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.3.2.5
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.3.2.5.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.3.2.5.2
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.3.2.6
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 11.2.1.3.2.7
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.3.3
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.4
Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.
Etapa 11.2.1.5
Cancele o fator comum de .
Etapa 11.2.1.5.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.5.2
Fatore de .
Etapa 11.2.1.5.3
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.1.5.4
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.1.6
Combine e .
Etapa 11.2.1.7
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.8
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.9
Combine e simplifique o denominador.
Etapa 11.2.1.9.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.9.2
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.9.3
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 11.2.1.9.4
Some e .
Etapa 11.2.1.9.5
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.9.5.1
Use para reescrever como .
Etapa 11.2.1.9.5.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 11.2.1.9.5.3
Combine e .
Etapa 11.2.1.9.5.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 11.2.1.9.5.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.1.9.5.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.1.9.5.5
Avalie o expoente.
Etapa 11.2.1.10
Cancele o fator comum de .
Etapa 11.2.1.10.1
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.1.10.2
Divida por .
Etapa 11.2.1.11
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.12
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.13
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.13.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.13.2
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.14
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 11.2.1.15
Multiplique por .
Etapa 11.2.2
Subtraia de .
Etapa 11.2.3
A resposta final é .
Etapa 12
Esses são os extremos locais para .
é um máximo local
Etapa 13