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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
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.2.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.2.3
Combine e .
Etapa 1.2.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.2.5
Simplifique o numerador.
Etapa 1.2.5.1
Multiplique por .
Etapa 1.2.5.2
Subtraia de .
Etapa 1.2.6
Mova o número negativo para a frente da fração.
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
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.3.4
Combine e .
Etapa 1.3.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.3.6
Simplifique o numerador.
Etapa 1.3.6.1
Multiplique por .
Etapa 1.3.6.2
Subtraia de .
Etapa 1.3.7
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 1.3.8
Combine e .
Etapa 1.3.9
Combine e .
Etapa 1.3.10
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 1.3.11
Fatore de .
Etapa 1.3.12
Cancele os fatores comuns.
Etapa 1.3.12.1
Fatore de .
Etapa 1.3.12.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.3.12.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.3.13
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 1.4
Simplifique.
Etapa 1.4.1
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 1.4.2
Multiplique por .
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
Cancele o fator comum de .
Etapa 2.2.5.2.1
Fatore de .
Etapa 2.2.5.2.2
Fatore de .
Etapa 2.2.5.2.3
Cancele o fator comum.
Etapa 2.2.5.2.4
Reescreva a expressão.
Etapa 2.2.5.3
Combine e .
Etapa 2.2.5.4
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.2.6
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 2.2.7
Combine e .
Etapa 2.2.8
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 2.2.9
Simplifique o numerador.
Etapa 2.2.9.1
Multiplique por .
Etapa 2.2.9.2
Subtraia de .
Etapa 2.2.10
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.2.11
Combine e .
Etapa 2.2.12
Combine e .
Etapa 2.2.13
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.2.13.1
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.2.13.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 2.2.13.3
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Etapa 2.2.13.3.1
Multiplique por .
Etapa 2.2.13.3.2
Multiplique por .
Etapa 2.2.13.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 2.2.13.5
Subtraia de .
Etapa 2.2.13.6
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.2.14
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 2.2.15
Multiplique por .
Etapa 2.2.16
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
Reescreva como .
Etapa 2.3.3
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 2.3.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.3.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.3.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.3.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.3.5
Multiplique os expoentes em .
Etapa 2.3.5.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 2.3.5.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 2.3.5.2.1
Fatore de .
Etapa 2.3.5.2.2
Fatore de .
Etapa 2.3.5.2.3
Cancele o fator comum.
Etapa 2.3.5.2.4
Reescreva a expressão.
Etapa 2.3.5.3
Combine e .
Etapa 2.3.5.4
Multiplique por .
Etapa 2.3.5.5
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.3.6
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 2.3.7
Combine e .
Etapa 2.3.8
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 2.3.9
Simplifique o numerador.
Etapa 2.3.9.1
Multiplique por .
Etapa 2.3.9.2
Subtraia de .
Etapa 2.3.10
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.3.11
Combine e .
Etapa 2.3.12
Combine e .
Etapa 2.3.13
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.3.13.1
Mova .
Etapa 2.3.13.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.3.13.3
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 2.3.13.4
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Etapa 2.3.13.4.1
Multiplique por .
Etapa 2.3.13.4.2
Multiplique por .
Etapa 2.3.13.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 2.3.13.6
Simplifique o numerador.
Etapa 2.3.13.6.1
Multiplique por .
Etapa 2.3.13.6.2
Subtraia de .
Etapa 2.3.13.7
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.3.14
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 2.3.15
Multiplique por .
Etapa 2.3.16
Multiplique por .
Etapa 2.3.17
Multiplique por .
Etapa 2.3.18
Multiplique por .
Etapa 2.3.19
Multiplique por .
Etapa 2.4
Reordene os termos.
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
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.2.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 4.1.2.3
Combine e .
Etapa 4.1.2.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 4.1.2.5
Simplifique o numerador.
Etapa 4.1.2.5.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.2.5.2
Subtraia de .
Etapa 4.1.2.6
Mova o número negativo para a frente da fração.
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
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 4.1.3.4
Combine e .
Etapa 4.1.3.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 4.1.3.6
Simplifique o numerador.
Etapa 4.1.3.6.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.3.6.2
Subtraia de .
Etapa 4.1.3.7
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 4.1.3.8
Combine e .
Etapa 4.1.3.9
Combine e .
Etapa 4.1.3.10
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 4.1.3.11
Fatore de .
Etapa 4.1.3.12
Cancele os fatores comuns.
Etapa 4.1.3.12.1
Fatore de .
Etapa 4.1.3.12.2
Cancele o fator comum.
Etapa 4.1.3.12.3
Reescreva a expressão.
Etapa 4.1.3.13
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 4.1.4
Simplifique.
Etapa 4.1.4.1
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 4.1.4.2
Multiplique por .
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
Encontre o MMC dos termos na equação.
Etapa 5.2.1
Encontrar o MMC de uma lista de valores é o mesmo que encontrar o MMC dos denominadores desses valores.
Etapa 5.2.2
Como contém números e variáveis, há duas etapas para encontrar o MMC. Encontre o MMC da parte numérica 1) e, depois, o da parte variável .
Etapa 5.2.3
O MMC é o menor número positivo pelo qual todos os números se dividem uniformemente.
1. Liste os fatores primos de cada número.
2. Multiplique cada fator pelo maior número de vezes em que ele ocorre em cada número.
Etapa 5.2.4
tem fatores de e .
Etapa 5.2.5
Como não tem fatores além de e .
é um número primo
Etapa 5.2.6
O número não é primo porque tem apenas um fator positivo, que é ele mesmo.
Não é primo
Etapa 5.2.7
O MMC de é o resultado da multiplicação de todos os fatores primos pelo maior número de vezes que eles ocorrem em qualquer um dos números.
Etapa 5.2.8
Multiplique por .
Etapa 5.2.9
O MMC de é o resultado da multiplicação de todos os fatores primos pelo maior número de vezes que eles ocorrem em qualquer um dos termos.
Etapa 5.2.10
O MMC de é a parte numérica multiplicada pela parte variável.
Etapa 5.3
Multiplique cada termo em por para eliminar as frações.
Etapa 5.3.1
Multiplique cada termo em por .
Etapa 5.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.3.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 5.3.2.1.1
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 5.3.2.1.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.3.2.1.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.3.2.1.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.3.2.1.3
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.3.2.1.3.1
Fatore de .
Etapa 5.3.2.1.3.2
Cancele o fator comum.
Etapa 5.3.2.1.3.3
Reescreva a expressão.
Etapa 5.3.2.1.4
Cancele o fator comum de e .
Etapa 5.3.2.1.4.1
Fatore de .
Etapa 5.3.2.1.4.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 5.3.2.1.4.2.1
Fatore de .
Etapa 5.3.2.1.4.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 5.3.2.1.4.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 5.3.2.1.5
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.3.2.1.5.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 5.3.2.1.5.2
Fatore de .
Etapa 5.3.2.1.5.3
Cancele o fator comum.
Etapa 5.3.2.1.5.4
Reescreva a expressão.
Etapa 5.3.2.1.6
Multiplique por .
Etapa 5.3.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.3.3.1
Multiplique .
Etapa 5.3.3.1.1
Multiplique por .
Etapa 5.3.3.1.2
Multiplique por .
Etapa 5.4
Resolva a equação.
Etapa 5.4.1
Some aos dois lados da equação.
Etapa 5.4.2
Eleve cada lado da equação à potência de para eliminar o expoente fracionário no lado esquerdo.
Etapa 5.4.3
Simplifique o expoente.
Etapa 5.4.3.1
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.4.3.1.1
Simplifique .
Etapa 5.4.3.1.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 5.4.3.1.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 5.4.3.1.1.3
Multiplique os expoentes em .
Etapa 5.4.3.1.1.3.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 5.4.3.1.1.3.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.4.3.1.1.3.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.4.3.1.1.3.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.4.3.1.1.4
Simplifique.
Etapa 5.4.3.2
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.4.3.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 5.4.4
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 5.4.4.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.4.4.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.4.4.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.4.4.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.4.4.2.1.2
Divida por .
Etapa 5.4.4.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.4.4.3.1
Divida por .
Etapa 6
Etapa 6.1
Converta expressões com expoentes fracionários em radicais.
Etapa 6.1.1
Aplique a regra para reescrever a exponenciação como um radical.
Etapa 6.1.2
Aplique a regra para reescrever a exponenciação como um radical.
Etapa 6.1.3
Qualquer número elevado a é a própria base.
Etapa 6.2
Defina o denominador em como igual a para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 6.3
Resolva .
Etapa 6.3.1
Para remover o radical no lado esquerdo da equação, eleve os dois lados da equação à ª potência.
Etapa 6.3.2
Simplifique cada lado da equação.
Etapa 6.3.2.1
Use para reescrever como .
Etapa 6.3.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 6.3.2.2.1
Simplifique .
Etapa 6.3.2.2.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 6.3.2.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 6.3.2.2.1.3
Multiplique os expoentes em .
Etapa 6.3.2.2.1.3.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 6.3.2.2.1.3.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 6.3.2.2.1.3.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.3.2.2.1.3.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 6.3.2.2.1.4
Simplifique.
Etapa 6.3.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 6.3.2.3.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 6.3.3
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 6.3.3.1
Divida cada termo em por .
Etapa 6.3.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 6.3.3.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 6.3.3.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.3.3.2.1.2
Divida por .
Etapa 6.3.3.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 6.3.3.3.1
Divida por .
Etapa 6.4
Defina o denominador em como igual a para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 6.5
Resolva .
Etapa 6.5.1
Para remover o radical no lado esquerdo da equação, eleve os dois lados da equação à ª potência.
Etapa 6.5.2
Simplifique cada lado da equação.
Etapa 6.5.2.1
Use para reescrever como .
Etapa 6.5.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 6.5.2.2.1
Simplifique .
Etapa 6.5.2.2.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 6.5.2.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 6.5.2.2.1.3
Multiplique os expoentes em .
Etapa 6.5.2.2.1.3.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 6.5.2.2.1.3.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 6.5.2.2.1.3.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.5.2.2.1.3.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 6.5.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 6.5.2.3.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 6.5.3
Resolva .
Etapa 6.5.3.1
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 6.5.3.1.1
Divida cada termo em por .
Etapa 6.5.3.1.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 6.5.3.1.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 6.5.3.1.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.5.3.1.2.1.2
Divida por .
Etapa 6.5.3.1.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 6.5.3.1.3.1
Divida por .
Etapa 6.5.3.2
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 6.5.3.3
Simplifique .
Etapa 6.5.3.3.1
Reescreva como .
Etapa 6.5.3.3.2
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais.
Etapa 6.6
Defina o radicando em como menor do que para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 6.7
Defina o radicando em como menor do que para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 6.8
Resolva .
Etapa 6.8.1
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da desigualdade para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 6.8.2
Simplifique a equação.
Etapa 6.8.2.1
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 6.8.2.1.1
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 6.8.2.2
Simplifique o lado direito.
Etapa 6.8.2.2.1
Simplifique .
Etapa 6.8.2.2.1.1
Reescreva como .
Etapa 6.8.2.2.1.2
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 6.9
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 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
Simplifique o denominador.
Etapa 9.1.1.1
Reescreva como .
Etapa 9.1.1.2
Reescreva como .
Etapa 9.1.1.3
Multiplique os expoentes em .
Etapa 9.1.1.3.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 9.1.1.3.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 9.1.1.3.2.1
Fatore de .
Etapa 9.1.1.3.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 9.1.1.3.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 9.1.1.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 9.1.1.5
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 9.1.1.6
Combine e .
Etapa 9.1.1.7
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 9.1.1.8
Simplifique o numerador.
Etapa 9.1.1.8.1
Multiplique por .
Etapa 9.1.1.8.2
Some e .
Etapa 9.1.2
Simplifique o denominador.
Etapa 9.1.2.1
Reescreva como .
Etapa 9.1.2.2
Reescreva como .
Etapa 9.1.2.3
Multiplique os expoentes em .
Etapa 9.1.2.3.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 9.1.2.3.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 9.1.2.3.2.1
Fatore de .
Etapa 9.1.2.3.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 9.1.2.3.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 9.1.2.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 9.1.2.5
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 9.1.2.6
Combine e .
Etapa 9.1.2.7
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 9.1.2.8
Simplifique o numerador.
Etapa 9.1.2.8.1
Multiplique por .
Etapa 9.1.2.8.2
Some e .
Etapa 9.2
Combine frações.
Etapa 9.2.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 9.2.2
Subtraia de .
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
Remova os parênteses.
Etapa 11.2.2
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 a expressão.
Etapa 13.1.1
Reescreva como .
Etapa 13.1.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 13.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 13.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 13.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 13.3
Simplifique a expressão.
Etapa 13.3.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 13.3.2
Multiplique por .
Etapa 13.3.3
A expressão contém uma divisão por . A expressão é indefinida.
Indefinido
Etapa 13.4
A expressão contém uma divisão por . A expressão é indefinida.
Indefinido
Indefinido
Etapa 14
Como o teste da primeira derivada falhou, não há um extremo local.
Nenhum extremo local
Etapa 15