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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
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 1.4
Diferencie usando a regra da constante.
Etapa 1.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.4.2
Some e .
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
Diferencie usando a regra da constante.
Etapa 2.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.3.2
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
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
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 4.1.4
Diferencie usando a regra da constante.
Etapa 4.1.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.4.2
Some e .
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
Some aos dois lados da equação.
Etapa 5.3
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 5.4
Fatore de .
Etapa 5.4.1
Fatore de .
Etapa 5.4.2
Fatore de .
Etapa 5.4.3
Fatore de .
Etapa 5.5
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 5.5.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.5.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.5.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.5.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.5.2.1.2
Divida por .
Etapa 5.5.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.5.3.1
Divida por .
Etapa 5.6
Some aos dois lados da equação.
Etapa 5.7
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 5.7.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.7.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.7.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.7.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.7.2.1.2
Divida por .
Etapa 5.8
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 5.9
Simplifique .
Etapa 5.9.1
Reescreva como .
Etapa 5.9.2
Multiplique por .
Etapa 5.9.3
Combine e simplifique o denominador.
Etapa 5.9.3.1
Multiplique por .
Etapa 5.9.3.2
Eleve à potência de .
Etapa 5.9.3.3
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.9.3.4
Some e .
Etapa 5.9.3.5
Reescreva como .
Etapa 5.9.3.5.1
Use para reescrever como .
Etapa 5.9.3.5.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 5.9.3.5.3
Combine e .
Etapa 5.9.3.5.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.9.3.5.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.9.3.5.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.9.3.5.5
Avalie o expoente.
Etapa 5.9.4
Simplifique o numerador.
Etapa 5.9.4.1
Reescreva como .
Etapa 5.9.4.2
Eleve à potência de .
Etapa 5.9.5
Simplifique o numerador.
Etapa 5.9.5.1
Combine usando a regra do produto para radicais.
Etapa 5.9.5.2
Multiplique por .
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
Aplique a regra do produto a .
Etapa 9.2
Simplifique o numerador.
Etapa 9.2.1
Reescreva como .
Etapa 9.2.2
Eleve à potência de .
Etapa 9.2.3
Reescreva como .
Etapa 9.2.3.1
Fatore de .
Etapa 9.2.3.2
Reescreva como .
Etapa 9.2.4
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 9.3
Reduza a expressão cancelando os fatores comuns.
Etapa 9.3.1
Eleve à potência de .
Etapa 9.3.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 9.3.2.1
Fatore de .
Etapa 9.3.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 9.3.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 9.3.3
Multiplique por .
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
Simplifique cada termo.
Etapa 11.2.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 11.2.1.2
Simplifique o numerador.
Etapa 11.2.1.2.1
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.2.2
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.2.3
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.2.3.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.2.3.2
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.2.4
Elimine os termos abaixo do radical.
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
Multiplique .
Etapa 11.2.1.5.1
Combine e .
Etapa 11.2.1.5.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.6
Cancele o fator comum de .
Etapa 11.2.1.6.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.6.2
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.1.6.3
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 11.2.3
Combine frações.
Etapa 11.2.3.1
Combine e .
Etapa 11.2.3.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 11.2.4
Simplifique cada termo.
Etapa 11.2.4.1
Simplifique o numerador.
Etapa 11.2.4.1.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.4.1.2
Subtraia de .
Etapa 11.2.4.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 11.2.5
A resposta final é .
Etapa 12
Esses são os extremos locais para .
é um mínimo local
Etapa 13