Cálculo Exemplos

Encontre o Máximo e Mínimo Local f(x)=x^7 logaritmo natural de x
Etapa 1
Encontre a primeira derivada da função.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 1.2
A derivada de em relação a é .
Etapa 1.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.1
Combine e .
Etapa 1.3.2
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.2.1
Fatore de .
Etapa 1.3.2.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.2.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 1.3.2.2.2
Fatore de .
Etapa 1.3.2.2.3
Cancele o fator comum.
Etapa 1.3.2.2.4
Reescreva a expressão.
Etapa 1.3.2.2.5
Divida por .
Etapa 1.3.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.3.4
Reordene os termos.
Etapa 2
Encontre a segunda 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 do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 2.2.3
A derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.5
Combine e .
Etapa 2.2.6
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.6.1
Fatore de .
Etapa 2.2.6.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.6.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 2.2.6.2.2
Fatore de .
Etapa 2.2.6.2.3
Cancele o fator comum.
Etapa 2.2.6.2.4
Reescreva a expressão.
Etapa 2.2.6.2.5
Divida por .
Etapa 2.3
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.3.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.3.2
Combine os termos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.3.2.1
Multiplique por .
Etapa 2.3.2.2
Some e .
Etapa 2.3.3
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
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.1
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 4.1.2
A derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.3.1
Combine e .
Etapa 4.1.3.2
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.3.2.1
Fatore de .
Etapa 4.1.3.2.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.3.2.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.3.2.2.2
Fatore de .
Etapa 4.1.3.2.2.3
Cancele o fator comum.
Etapa 4.1.3.2.2.4
Reescreva a expressão.
Etapa 4.1.3.2.2.5
Divida por .
Etapa 4.1.3.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.3.4
Reordene os termos.
Etapa 4.2
A primeira derivada de com relação a é .
Etapa 5
Defina a primeira derivada como igual a e resolva a equação .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1
Defina a primeira derivada como igual a .
Etapa 5.2
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 5.3
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.3.2.1.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.3.2.2
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.2.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.3.2.2.2
Divida por .
Etapa 5.3.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.3.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.3.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.3.3.1.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.3.3.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 5.4
Para resolver , reescreva a equação usando propriedades de logaritmos.
Etapa 5.5
Reescreva na forma exponencial usando a definição de um logaritmo. Se e forem números reais positivos e , então, será equivalente a .
Etapa 5.6
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.6.1
Reescreva a equação como .
Etapa 5.6.2
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 6
Encontre os valores em que a derivada é indefinida.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1
Defina o argumento em como menor do que ou igual a para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 6.2
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
Avalie a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 9.1.2
Um elevado a qualquer potência é um.
Etapa 9.1.3
Multiplique os expoentes em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.1.3.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 9.1.3.2
Combine e .
Etapa 9.1.4
Combine e .
Etapa 9.1.5
Aplique a regra do produto a .
Etapa 9.1.6
Um elevado a qualquer potência é um.
Etapa 9.1.7
Multiplique os expoentes em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.1.7.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 9.1.7.2
Combine e .
Etapa 9.1.8
Combine e .
Etapa 9.1.9
Mova para o numerador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 9.1.10
Expanda movendo para fora do logaritmo.
Etapa 9.1.11
O logaritmo natural de é .
Etapa 9.1.12
Multiplique por .
Etapa 9.1.13
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.1.13.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 9.1.13.2
Fatore de .
Etapa 9.1.13.3
Cancele o fator comum.
Etapa 9.1.13.4
Reescreva a expressão.
Etapa 9.1.14
Combine e .
Etapa 9.1.15
Multiplique por .
Etapa 9.1.16
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 9.2
Combine frações.
Toque para ver mais passagens...
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
Encontre o valor y quando .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 11.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.1
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 11.2.1.2
Um elevado a qualquer potência é um.
Etapa 11.2.2
Simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.2.1
Multiplique os expoentes em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.2.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 11.2.2.1.2
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.2.1.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.2.1.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.2.2
Simplifique.
Etapa 11.2.3
Mova para o numerador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 11.2.4
Expanda movendo para fora do logaritmo.
Etapa 11.2.5
O logaritmo natural de é .
Etapa 11.2.6
Multiplique por .
Etapa 11.2.7
Multiplique por .
Etapa 11.2.8
Mova para a esquerda de .
Etapa 11.2.9
A resposta final é .
Etapa 12
Esses são os extremos locais para .
é um mínimo local
Etapa 13