Cálculo Exemplos

Encontre o Máximo e Mínimo Local f(x)=2x^2+3xy+4y^2-2x+10y
Etapa 1
Encontre a primeira derivada da função.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
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
Avalie .
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
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.3.3
Multiplique por .
Etapa 1.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.5
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.5.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.5.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.5.3
Multiplique por .
Etapa 1.6
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.7
Combine os termos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.7.1
Some e .
Etapa 1.7.2
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
Diferencie usando a regra da constante.
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
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.4
Combine os termos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.4.1
Some e .
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
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
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
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
Avalie .
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
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.3.3
Multiplique por .
Etapa 4.1.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.5
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.5.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.5.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.5.3
Multiplique por .
Etapa 4.1.6
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.7
Combine os termos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.7.1
Some e .
Etapa 4.1.7.2
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
Mova todos os termos que não contêm para o lado direito da equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 5.2.2
Some aos 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
Divida por .
Etapa 5.3.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.3.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.3.1.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 5.3.3.1.2
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.3.1.2.1
Fatore de .
Etapa 5.3.3.1.2.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.3.1.2.2.1
Fatore de .
Etapa 5.3.3.1.2.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 5.3.3.1.2.2.3
Reescreva a expressão.
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
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 10
Encontre o valor y quando .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 10.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.1.1
Reescreva como .
Etapa 10.2.1.2
Expanda usando o método FOIL.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.1.2.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.2.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.2.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.3
Simplifique e combine termos semelhantes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.1.3.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.1.3.1.1
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.1.3.1.1.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.1.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.1.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.1.4
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.1.5
Eleve à potência de .
Etapa 10.2.1.3.1.1.6
Eleve à potência de .
Etapa 10.2.1.3.1.1.7
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 10.2.1.3.1.1.8
Some e .
Etapa 10.2.1.3.1.1.9
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.2
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.1.3.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.3
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.1.3.1.3.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.3.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.4
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.1.3.1.4.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.4.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.2
Subtraia de .
Etapa 10.2.1.4
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.1.4.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.1.4.1.1
Fatore de .
Etapa 10.2.1.4.1.2
Fatore de .
Etapa 10.2.1.4.1.3
Cancele o fator comum.
Etapa 10.2.1.4.1.4
Reescreva a expressão.
Etapa 10.2.1.4.2
Reescreva como .
Etapa 10.2.1.5
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.6
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.1.6.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.1.6.1.1
Fatore de .
Etapa 10.2.1.6.1.2
Cancele o fator comum.
Etapa 10.2.1.6.1.3
Reescreva a expressão.
Etapa 10.2.1.6.2
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.1.6.2.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 10.2.1.6.2.2
Fatore de .
Etapa 10.2.1.6.2.3
Cancele o fator comum.
Etapa 10.2.1.6.2.4
Reescreva a expressão.
Etapa 10.2.1.6.3
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.1.6.3.1
Fatore de .
Etapa 10.2.1.6.3.2
Cancele o fator comum.
Etapa 10.2.1.6.3.3
Reescreva a expressão.
Etapa 10.2.1.7
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 10.2.1.8
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.9
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.1.9.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.9.2
Combine e .
Etapa 10.2.1.9.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.10
Combine e .
Etapa 10.2.1.11
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 10.2.1.12
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.13
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.1.13.1
Combine e .
Etapa 10.2.1.13.2
Eleve à potência de .
Etapa 10.2.1.13.3
Eleve à potência de .
Etapa 10.2.1.13.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 10.2.1.13.5
Some e .
Etapa 10.2.1.14
Combine e .
Etapa 10.2.1.15
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.16
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.1.16.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 10.2.1.16.2
Fatore de .
Etapa 10.2.1.16.3
Fatore de .
Etapa 10.2.1.16.4
Cancele o fator comum.
Etapa 10.2.1.16.5
Reescreva a expressão.
Etapa 10.2.1.17
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.1.17.1
Fatore de .
Etapa 10.2.1.17.2
Cancele o fator comum.
Etapa 10.2.1.17.3
Reescreva a expressão.
Etapa 10.2.1.18
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.1.18.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 10.2.1.18.2
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.1.18.2.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.18.2.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.2
Combine os termos opostos em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.2.1
Some e .
Etapa 10.2.2.2
Some e .
Etapa 10.2.3
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 10.2.4
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.4.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.2.6
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.6.1
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.6.1.1
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.6.1.1.1
Fatore de .
Etapa 10.2.6.1.1.2
Fatore de .
Etapa 10.2.6.1.1.3
Fatore de .
Etapa 10.2.6.1.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.6.1.3
Subtraia de .
Etapa 10.2.6.1.4
Multiplique por .
Etapa 10.2.6.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 10.2.7
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 10.2.8
Simplifique os termos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.8.1
Combine e .
Etapa 10.2.8.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.2.9
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.9.1
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.9.1.1
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.9.1.1.1
Fatore de .
Etapa 10.2.9.1.1.2
Fatore de .
Etapa 10.2.9.1.1.3
Fatore de .
Etapa 10.2.9.1.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.9.1.3
Some e .
Etapa 10.2.9.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 10.2.10
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 10.2.11
Combine e .
Etapa 10.2.12
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.2.13
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.13.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.13.2
Subtraia de .
Etapa 10.2.14
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 10.2.15
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 10.2.16
Combine e .
Etapa 10.2.17
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.2.18
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.2.19
Multiplique por .
Etapa 10.2.20
Some e .
Etapa 10.2.21
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 10.2.22
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.22.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.22.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.23
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.2.24
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.24.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.24.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.24.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.25
A resposta final é .
Etapa 11
Esses são os extremos locais para .
é um mínimo local
Etapa 12