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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
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
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
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.3.3
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
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
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
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
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
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.3.3
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
Substitua na equação. A fórmula quadrática ficará mais fácil de usar.
Etapa 5.3
Fatore por agrupamento.
Etapa 5.3.1
Para um polinômio da forma , reescreva o termo do meio como uma soma de dois termos cujo produto é e cuja soma é .
Etapa 5.3.1.1
Fatore de .
Etapa 5.3.1.2
Reescreva como mais
Etapa 5.3.1.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.3.2
Fatore o máximo divisor comum de cada grupo.
Etapa 5.3.2.1
Agrupe os dois primeiros termos e os dois últimos termos.
Etapa 5.3.2.2
Fatore o máximo divisor comum (MDC) de cada grupo.
Etapa 5.3.3
Fatore o polinômio desmembrando o máximo divisor comum, .
Etapa 5.4
Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a , toda a expressão será igual a .
Etapa 5.5
Defina como igual a e resolva para .
Etapa 5.5.1
Defina como igual a .
Etapa 5.5.2
Resolva para .
Etapa 5.5.2.1
Some aos dois lados da equação.
Etapa 5.5.2.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 5.5.2.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.5.2.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.5.2.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.5.2.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.5.2.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 5.6
Defina como igual a e resolva para .
Etapa 5.6.1
Defina como igual a .
Etapa 5.6.2
Some aos dois lados da equação.
Etapa 5.7
A solução final são todos os valores que tornam verdadeiro.
Etapa 5.8
Substitua o valor real de de volta na equação resolvida.
Etapa 5.9
Resolva a primeira equação para .
Etapa 5.10
Resolva a equação para .
Etapa 5.10.1
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 5.10.2
Simplifique .
Etapa 5.10.2.1
Reescreva como .
Etapa 5.10.2.2
Simplifique o numerador.
Etapa 5.10.2.2.1
Reescreva como .
Etapa 5.10.2.2.2
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.
Etapa 5.10.2.3
Multiplique por .
Etapa 5.10.2.4
Combine e simplifique o denominador.
Etapa 5.10.2.4.1
Multiplique por .
Etapa 5.10.2.4.2
Eleve à potência de .
Etapa 5.10.2.4.3
Eleve à potência de .
Etapa 5.10.2.4.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.10.2.4.5
Some e .
Etapa 5.10.2.4.6
Reescreva como .
Etapa 5.10.2.4.6.1
Use para reescrever como .
Etapa 5.10.2.4.6.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 5.10.2.4.6.3
Combine e .
Etapa 5.10.2.4.6.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.10.2.4.6.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.10.2.4.6.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.10.2.4.6.5
Avalie o expoente.
Etapa 5.10.3
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Etapa 5.10.3.1
Primeiro, use o valor positivo de para encontrar a primeira solução.
Etapa 5.10.3.2
Depois, use o valor negativo de para encontrar a segunda solução.
Etapa 5.10.3.3
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Etapa 5.11
Resolva a segunda equação para .
Etapa 5.12
Resolva a equação para .
Etapa 5.12.1
Remova os parênteses.
Etapa 5.12.2
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 5.12.3
Simplifique .
Etapa 5.12.3.1
Reescreva como .
Etapa 5.12.3.2
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.
Etapa 5.12.4
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Etapa 5.12.4.1
Primeiro, use o valor positivo de para encontrar a primeira solução.
Etapa 5.12.4.2
Depois, use o valor negativo de para encontrar a segunda solução.
Etapa 5.12.4.3
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Etapa 5.13
A solução para é .
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
Use a regra da multiplicação de potências para distribuir o expoente.
Etapa 9.1.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 9.1.1.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 9.1.2
Simplifique o numerador.
Etapa 9.1.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 9.1.2.2
Reescreva como .
Etapa 9.1.2.3
Eleve à potência de .
Etapa 9.1.2.4
Reescreva como .
Etapa 9.1.2.4.1
Fatore de .
Etapa 9.1.2.4.2
Reescreva como .
Etapa 9.1.2.5
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 9.1.2.6
Multiplique por .
Etapa 9.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 9.1.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 9.1.4.1
Fatore de .
Etapa 9.1.4.2
Fatore de .
Etapa 9.1.4.3
Cancele o fator comum.
Etapa 9.1.4.4
Reescreva a expressão.
Etapa 9.1.5
Combine e .
Etapa 9.1.6
Multiplique por .
Etapa 9.1.7
Cancele o fator comum de e .
Etapa 9.1.7.1
Fatore de .
Etapa 9.1.7.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 9.1.7.2.1
Fatore de .
Etapa 9.1.7.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 9.1.7.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 9.1.8
Multiplique .
Etapa 9.1.8.1
Combine e .
Etapa 9.1.8.2
Multiplique por .
Etapa 9.1.9
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 9.2
Simplifique os termos.
Etapa 9.2.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 9.2.2
Subtraia de .
Etapa 9.2.3
Mova o número negativo para a frente da fração.
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
Use a regra da multiplicação de potências para distribuir o expoente.
Etapa 11.2.1.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 11.2.1.1.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 11.2.1.2
Simplifique o numerador.
Etapa 11.2.1.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.2.2
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.2.3
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.2.4
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.2.4.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.2.4.2
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.2.5
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 11.2.1.2.6
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.4
Cancele o fator comum de e .
Etapa 11.2.1.4.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.4.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 11.2.1.4.2.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.4.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.1.4.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.1.5
Use a regra da multiplicação de potências para distribuir o expoente.
Etapa 11.2.1.5.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 11.2.1.5.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 11.2.1.6
Simplifique o numerador.
Etapa 11.2.1.6.1
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.6.2
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.6.3
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.6.4
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.6.4.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.6.4.2
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.6.5
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 11.2.1.6.6
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.7
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.8
Cancele o fator comum de e .
Etapa 11.2.1.8.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.8.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 11.2.1.8.2.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.8.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.1.8.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.1.9
Multiplique .
Etapa 11.2.1.9.1
Combine e .
Etapa 11.2.1.9.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.10
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 11.2.1.11
Multiplique .
Etapa 11.2.1.11.1
Combine e .
Etapa 11.2.1.11.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.2
Encontre o denominador comum.
Etapa 11.2.2.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.2.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.2.3
Multiplique por .
Etapa 11.2.2.4
Multiplique por .
Etapa 11.2.2.5
Reordene os fatores de .
Etapa 11.2.2.6
Multiplique por .
Etapa 11.2.2.7
Multiplique por .
Etapa 11.2.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 11.2.4
Simplifique cada termo.
Etapa 11.2.4.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.5
Simplifique somando os termos.
Etapa 11.2.5.1
Subtraia de .
Etapa 11.2.5.2
Some e .
Etapa 11.2.6
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
Use a regra da multiplicação de potências para distribuir o expoente.
Etapa 13.1.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 13.1.1.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 13.1.1.3
Aplique a regra do produto a .
Etapa 13.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 13.1.3
Simplifique o numerador.
Etapa 13.1.3.1
Eleve à potência de .
Etapa 13.1.3.2
Reescreva como .
Etapa 13.1.3.3
Eleve à potência de .
Etapa 13.1.3.4
Reescreva como .
Etapa 13.1.3.4.1
Fatore de .
Etapa 13.1.3.4.2
Reescreva como .
Etapa 13.1.3.5
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 13.1.3.6
Multiplique por .
Etapa 13.1.4
Eleve à potência de .
Etapa 13.1.5
Cancele o fator comum de .
Etapa 13.1.5.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 13.1.5.2
Fatore de .
Etapa 13.1.5.3
Fatore de .
Etapa 13.1.5.4
Cancele o fator comum.
Etapa 13.1.5.5
Reescreva a expressão.
Etapa 13.1.6
Combine e .
Etapa 13.1.7
Multiplique por .
Etapa 13.1.8
Cancele o fator comum de e .
Etapa 13.1.8.1
Fatore de .
Etapa 13.1.8.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 13.1.8.2.1
Fatore de .
Etapa 13.1.8.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 13.1.8.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 13.1.9
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 13.1.10
Multiplique .
Etapa 13.1.10.1
Multiplique por .
Etapa 13.1.10.2
Combine e .
Etapa 13.1.10.3
Multiplique por .
Etapa 13.2
Simplifique os termos.
Etapa 13.2.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 13.2.2
Some e .
Etapa 14
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 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
Use a regra da multiplicação de potências para distribuir o expoente.
Etapa 15.2.1.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.1.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.1.3
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.3
Simplifique o numerador.
Etapa 15.2.1.3.1
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.3.2
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.3.3
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.3.4
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.3.4.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.3.4.2
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.3.5
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 15.2.1.3.6
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.4
Eleve à potência de .
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 a regra da multiplicação de potências para distribuir o expoente.
Etapa 15.2.1.6.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.6.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.6.3
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.7
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.8
Simplifique o numerador.
Etapa 15.2.1.8.1
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.8.2
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.8.3
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.8.4
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.8.4.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.8.4.2
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.8.5
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 15.2.1.8.6
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.9
Eleve à potência 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
Cancele os fatores comuns.
Etapa 15.2.1.10.2.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.10.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.1.10.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.1.11
Multiplique .
Etapa 15.2.1.11.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.11.2
Combine e .
Etapa 15.2.1.11.3
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.12
Multiplique .
Etapa 15.2.1.12.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.12.2
Combine e .
Etapa 15.2.1.12.3
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.13
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 15.2.2
Encontre o denominador comum.
Etapa 15.2.2.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.2.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.2.3
Multiplique por .
Etapa 15.2.2.4
Multiplique por .
Etapa 15.2.2.5
Reordene os fatores de .
Etapa 15.2.2.6
Multiplique por .
Etapa 15.2.2.7
Multiplique por .
Etapa 15.2.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 15.2.4
Simplifique cada termo.
Etapa 15.2.4.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.5
Simplifique somando os termos.
Etapa 15.2.5.1
Some e .
Etapa 15.2.5.2
Subtraia de .
Etapa 15.2.5.3
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 15.2.6
A resposta final é .
Etapa 16
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 17
Etapa 17.1
Simplifique cada termo.
Etapa 17.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 17.1.2
Multiplique por .
Etapa 17.1.3
Multiplique por .
Etapa 17.2
Subtraia de .
Etapa 18
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 19
Etapa 19.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 19.2
Simplifique o resultado.
Etapa 19.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 19.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 19.2.2
Simplifique somando e subtraindo.
Etapa 19.2.2.1
Subtraia de .
Etapa 19.2.2.2
Some e .
Etapa 19.2.3
A resposta final é .
Etapa 20
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 21
Etapa 21.1
Simplifique cada termo.
Etapa 21.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 21.1.2
Multiplique por .
Etapa 21.1.3
Multiplique por .
Etapa 21.2
Some e .
Etapa 22
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 23
Etapa 23.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 23.2
Simplifique o resultado.
Etapa 23.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 23.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 23.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 23.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 23.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 23.2.2
Simplifique somando e subtraindo.
Etapa 23.2.2.1
Some e .
Etapa 23.2.2.2
Subtraia de .
Etapa 23.2.3
A resposta final é .
Etapa 24
Esses são os extremos locais para .
é um máximo local
é um mínimo local
é um mínimo local
é um máximo local
Etapa 25