Cálculo Exemplos

Encontre o Máximo e Mínimo Local f(x)=x^4-5x^2-3
Etapa 1
Encontre a primeira derivada da função.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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
Diferencie usando a regra da constante.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.3.2
Some e .
Etapa 2
Encontre a segunda derivada da função.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
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 da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.3
Multiplique por .
Etapa 2.3
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
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 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.
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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
Diferencie usando a regra da constante.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.3.2
Some e .
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
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.1
Fatore de .
Etapa 5.2.2
Fatore de .
Etapa 5.2.3
Fatore de .
Etapa 5.3
Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a , toda a expressão será igual a .
Etapa 5.4
Defina como igual a .
Etapa 5.5
Defina como igual a e resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.1
Defina como igual a .
Etapa 5.5.2
Resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.2.1
Some aos dois lados da equação.
Etapa 5.5.2.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.2.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.5.2.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.2.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.2.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.5.2.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 5.5.2.3
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
Etapa 5.5.2.4
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.2.4.1
Reescreva como .
Etapa 5.5.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 5.5.2.4.3
Combine e simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.2.4.3.1
Multiplique por .
Etapa 5.5.2.4.3.2
Eleve à potência de .
Etapa 5.5.2.4.3.3
Eleve à potência de .
Etapa 5.5.2.4.3.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.5.2.4.3.5
Some e .
Etapa 5.5.2.4.3.6
Reescreva como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.2.4.3.6.1
Use para reescrever como .
Etapa 5.5.2.4.3.6.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 5.5.2.4.3.6.3
Combine e .
Etapa 5.5.2.4.3.6.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.2.4.3.6.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.5.2.4.3.6.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.5.2.4.3.6.5
Avalie o expoente.
Etapa 5.5.2.4.4
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.2.4.4.1
Combine usando a regra do produto para radicais.
Etapa 5.5.2.4.4.2
Multiplique por .
Etapa 5.5.2.5
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.2.5.1
Primeiro, use o valor positivo de para encontrar a primeira solução.
Etapa 5.5.2.5.2
Depois, use o valor negativo de para encontrar a segunda solução.
Etapa 5.5.2.5.3
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Etapa 5.6
A solução final são todos os valores que tornam verdadeiro.
Etapa 6
Encontre os valores em que a derivada é indefinida.
Toque para ver mais passagens...
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
Avalie a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.1.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 9.1.2
Multiplique por .
Etapa 9.2
Subtraia de .
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
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 cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.1.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 11.2.1.2
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 11.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 11.2.2
Simplifique somando e subtraindo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.2.1
Some e .
Etapa 11.2.2.2
Subtraia de .
Etapa 11.2.3
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
Avalie a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 13.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 13.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 13.1.2
Reescreva como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 13.1.2.1
Use para reescrever como .
Etapa 13.1.2.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 13.1.2.3
Combine e .
Etapa 13.1.2.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 13.1.2.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 13.1.2.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 13.1.2.5
Avalie o expoente.
Etapa 13.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 13.1.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 13.1.4.1
Fatore de .
Etapa 13.1.4.2
Cancele o fator comum.
Etapa 13.1.4.3
Reescreva a expressão.
Etapa 13.1.5
Multiplique por .
Etapa 13.2
Subtraia de .
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
Encontre o valor y quando .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 15.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.2
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1.2.1
Reescreva como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1.2.1.1
Use para reescrever como .
Etapa 15.2.1.2.1.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 15.2.1.2.1.3
Combine e .
Etapa 15.2.1.2.1.4
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1.2.1.4.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.2.1.4.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1.2.1.4.2.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.2.1.4.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.1.2.1.4.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.1.2.1.4.2.4
Divida por .
Etapa 15.2.1.2.2
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.4
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1.4.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.4.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1.4.2.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.4.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.1.4.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.1.5
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.6
Reescreva como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1.6.1
Use para reescrever como .
Etapa 15.2.1.6.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 15.2.1.6.3
Combine e .
Etapa 15.2.1.6.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1.6.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.1.6.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.1.6.5
Avalie o expoente.
Etapa 15.2.1.7
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.8
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1.8.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.8.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1.8.2.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.8.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.1.8.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.1.9
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1.9.1
Combine e .
Etapa 15.2.1.9.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.10
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 15.2.2
Encontre o denominador comum.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.2.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.2.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.2.3
Escreva como uma fração com denominador .
Etapa 15.2.2.4
Multiplique por .
Etapa 15.2.2.5
Multiplique por .
Etapa 15.2.2.6
Multiplique por .
Etapa 15.2.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 15.2.4
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.4.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.5
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.5.1
Subtraia de .
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
Avalie a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 17.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 17.1.1
Use a regra da multiplicação de potências para distribuir o expoente.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 17.1.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 17.1.1.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 17.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 17.1.3
Multiplique por .
Etapa 17.1.4
Reescreva como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 17.1.4.1
Use para reescrever como .
Etapa 17.1.4.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 17.1.4.3
Combine e .
Etapa 17.1.4.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 17.1.4.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 17.1.4.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 17.1.4.5
Avalie o expoente.
Etapa 17.1.5
Eleve à potência de .
Etapa 17.1.6
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 17.1.6.1
Fatore de .
Etapa 17.1.6.2
Cancele o fator comum.
Etapa 17.1.6.3
Reescreva a expressão.
Etapa 17.1.7
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
Encontre o valor y quando .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 19.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.1.1
Use a regra da multiplicação de potências para distribuir o expoente.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.1.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 19.2.1.1.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 19.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.4
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.1.4.1
Reescreva como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.1.4.1.1
Use para reescrever como .
Etapa 19.2.1.4.1.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 19.2.1.4.1.3
Combine e .
Etapa 19.2.1.4.1.4
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.1.4.1.4.1
Fatore de .
Etapa 19.2.1.4.1.4.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.1.4.1.4.2.1
Fatore de .
Etapa 19.2.1.4.1.4.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 19.2.1.4.1.4.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 19.2.1.4.1.4.2.4
Divida por .
Etapa 19.2.1.4.2
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.5
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.6
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.1.6.1
Fatore de .
Etapa 19.2.1.6.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.1.6.2.1
Fatore de .
Etapa 19.2.1.6.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 19.2.1.6.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 19.2.1.7
Use a regra da multiplicação de potências para distribuir o expoente.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.1.7.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 19.2.1.7.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 19.2.1.8
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.9
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.10
Reescreva como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.1.10.1
Use para reescrever como .
Etapa 19.2.1.10.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 19.2.1.10.3
Combine e .
Etapa 19.2.1.10.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.1.10.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 19.2.1.10.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 19.2.1.10.5
Avalie o expoente.
Etapa 19.2.1.11
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.12
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.1.12.1
Fatore de .
Etapa 19.2.1.12.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.1.12.2.1
Fatore de .
Etapa 19.2.1.12.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 19.2.1.12.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 19.2.1.13
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.1.13.1
Combine e .
Etapa 19.2.1.13.2
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.14
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 19.2.2
Encontre o denominador comum.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.2.1
Multiplique por .
Etapa 19.2.2.2
Multiplique por .
Etapa 19.2.2.3
Escreva como uma fração com denominador .
Etapa 19.2.2.4
Multiplique por .
Etapa 19.2.2.5
Multiplique por .
Etapa 19.2.2.6
Multiplique por .
Etapa 19.2.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 19.2.4
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.4.1
Multiplique por .
Etapa 19.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 19.2.5
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.5.1
Subtraia de .
Etapa 19.2.5.2
Subtraia de .
Etapa 19.2.5.3
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 19.2.6
A resposta final é .
Etapa 20
Esses são os extremos locais para .
é um máximo local
é um mínimo local
é um mínimo local
Etapa 21