Cálculo Exemplos

Encontre o Máximo e Mínimo Absolutos sobre o Intervalo h(x)=sin(x)^2+cos(x) , 0<x<2pi
,
Etapa 1
Encontre os pontos críticos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.1
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.1.1.2
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.1.2.1
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.1.2.1.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 1.1.1.2.1.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.1.1.2.1.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 1.1.1.2.2
A derivada de em relação a é .
Etapa 1.1.1.3
A derivada de em relação a é .
Etapa 1.1.1.4
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.1.4.1
Reordene os termos.
Etapa 1.1.1.4.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.1.4.2.1
Reordene e .
Etapa 1.1.1.4.2.2
Reordene e .
Etapa 1.1.1.4.2.3
Aplique a fórmula do arco duplo do seno.
Etapa 1.1.2
A primeira derivada de com relação a é .
Etapa 1.2
Defina a primeira derivada como igual a e resolva a equação .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.1
Defina a primeira derivada como igual a .
Etapa 1.2.2
Aplique a fórmula do arco duplo do seno.
Etapa 1.2.3
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.3.1
Fatore de .
Etapa 1.2.3.2
Fatore de .
Etapa 1.2.3.3
Fatore de .
Etapa 1.2.4
Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a , toda a expressão será igual a .
Etapa 1.2.5
Defina como igual a e resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.5.1
Defina como igual a .
Etapa 1.2.5.2
Resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.5.2.1
Obtenha o seno inverso dos dois lados da equação para extrair de dentro do seno.
Etapa 1.2.5.2.2
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.5.2.2.1
O valor exato de é .
Etapa 1.2.5.2.3
A função do seno é positiva no primeiro e no segundo quadrantes. Para encontrar a segunda solução, subtraia o ângulo de referência de para determinar a solução no segundo quadrante.
Etapa 1.2.5.2.4
Subtraia de .
Etapa 1.2.5.2.5
Encontre o período de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.5.2.5.1
O período da função pode ser calculado ao usar .
Etapa 1.2.5.2.5.2
Substitua por na fórmula do período.
Etapa 1.2.5.2.5.3
O valor absoluto é a distância entre um número e zero. A distância entre e é .
Etapa 1.2.5.2.5.4
Divida por .
Etapa 1.2.5.2.6
O período da função é . Portanto, os valores se repetirão a cada radianos nas duas direções.
, para qualquer número inteiro
, para qualquer número inteiro
, para qualquer número inteiro
Etapa 1.2.6
Defina como igual a e resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.6.1
Defina como igual a .
Etapa 1.2.6.2
Resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.6.2.1
Some aos dois lados da equação.
Etapa 1.2.6.2.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.6.2.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 1.2.6.2.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.6.2.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.6.2.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.2.6.2.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 1.2.6.2.3
Obtenha o cosseno inverso dos dois lados da equação para extrair de dentro do cosseno.
Etapa 1.2.6.2.4
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.6.2.4.1
O valor exato de é .
Etapa 1.2.6.2.5
A função do cosseno é positiva no primeiro e no quarto quadrantes. Para encontrar a segunda solução, subtraia o ângulo de referência de para determinar a solução no quarto quadrante.
Etapa 1.2.6.2.6
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.6.2.6.1
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.2.6.2.6.2
Combine frações.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.6.2.6.2.1
Combine e .
Etapa 1.2.6.2.6.2.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.2.6.2.6.3
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.6.2.6.3.1
Multiplique por .
Etapa 1.2.6.2.6.3.2
Subtraia de .
Etapa 1.2.6.2.7
Encontre o período de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.6.2.7.1
O período da função pode ser calculado ao usar .
Etapa 1.2.6.2.7.2
Substitua por na fórmula do período.
Etapa 1.2.6.2.7.3
O valor absoluto é a distância entre um número e zero. A distância entre e é .
Etapa 1.2.6.2.7.4
Divida por .
Etapa 1.2.6.2.8
O período da função é . Portanto, os valores se repetirão a cada radianos nas duas direções.
, para qualquer número inteiro
, para qualquer número inteiro
, para qualquer número inteiro
Etapa 1.2.7
A solução final são todos os valores que tornam verdadeiro.
, para qualquer número inteiro
Etapa 1.2.8
Consolide e em .
, para qualquer número inteiro
, para qualquer número inteiro
Etapa 1.3
Encontre os valores em que a derivada é indefinida.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.1
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 1.4
Avalie em cada valor em que a derivada é ou indefinida.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.1
Avalie em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.1.1
Substitua por .
Etapa 1.4.1.2
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.1.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.1.2.1.1
O valor exato de é .
Etapa 1.4.1.2.1.2
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 1.4.1.2.1.3
O valor exato de é .
Etapa 1.4.1.2.2
Some e .
Etapa 1.4.2
Avalie em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.2.1
Substitua por .
Etapa 1.4.2.2
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.2.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.2.2.1.1
Aplique o ângulo de referência encontrando o ângulo com valores trigonométricos equivalentes no primeiro quadrante.
Etapa 1.4.2.2.1.2
O valor exato de é .
Etapa 1.4.2.2.1.3
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 1.4.2.2.1.4
Aplique o ângulo de referência encontrando o ângulo com valores trigonométricos equivalentes no primeiro quadrante. Torne a expressão negativa, pois o cosseno é negativo no segundo quadrante.
Etapa 1.4.2.2.1.5
O valor exato de é .
Etapa 1.4.2.2.1.6
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.2
Subtraia de .
Etapa 1.4.3
Avalie em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.3.1
Substitua por .
Etapa 1.4.3.2
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.3.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.3.2.1.1
O valor exato de é .
Etapa 1.4.3.2.1.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 1.4.3.2.1.3
Reescreva como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.3.2.1.3.1
Use para reescrever como .
Etapa 1.4.3.2.1.3.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 1.4.3.2.1.3.3
Combine e .
Etapa 1.4.3.2.1.3.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.3.2.1.3.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.3.2.1.3.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.3.2.1.3.5
Avalie o expoente.
Etapa 1.4.3.2.1.4
Eleve à potência de .
Etapa 1.4.3.2.1.5
O valor exato de é .
Etapa 1.4.3.2.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.4.3.2.3
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.3.2.3.1
Multiplique por .
Etapa 1.4.3.2.3.2
Multiplique por .
Etapa 1.4.3.2.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.4.3.2.5
Some e .
Etapa 1.4.4
Liste todos os pontos.
, para qualquer número inteiro
, para qualquer número inteiro
, para qualquer número inteiro
Etapa 2
Exclua os pontos que não estão no intervalo.
Etapa 3
Use o teste da primeira derivada para determinar quais pontos podem ser máximos ou mínimos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.1
Divida em intervalos separados em torno dos valores de que tornam a primeira derivada ou indefinida.
Etapa 3.2
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.2.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.2.1.1
Multiplique por .
Etapa 3.2.2.1.2
Avalie .
Etapa 3.2.2.1.3
Avalie .
Etapa 3.2.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 3.2.2.2
Some e .
Etapa 3.2.2.3
A resposta final é .
Etapa 3.3
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.3.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.2.1.1
Multiplique por .
Etapa 3.3.2.1.2
Avalie .
Etapa 3.3.2.1.3
Avalie .
Etapa 3.3.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 3.3.2.2
Subtraia de .
Etapa 3.3.2.3
A resposta final é .
Etapa 3.4
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.4.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.4.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.4.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.4.2.1.1
Multiplique por .
Etapa 3.4.2.1.2
Avalie .
Etapa 3.4.2.1.3
Avalie .
Etapa 3.4.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 3.4.2.2
Subtraia de .
Etapa 3.4.2.3
A resposta final é .
Etapa 3.5
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.5.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.5.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.5.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.5.2.1.1
Multiplique por .
Etapa 3.5.2.1.2
Avalie .
Etapa 3.5.2.1.3
Avalie .
Etapa 3.5.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 3.5.2.2
Some e .
Etapa 3.5.2.3
A resposta final é .
Etapa 3.6
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.6.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.6.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.6.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.6.2.1.1
Multiplique por .
Etapa 3.6.2.1.2
Avalie .
Etapa 3.6.2.1.3
Avalie .
Etapa 3.6.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 3.6.2.2
Subtraia de .
Etapa 3.6.2.3
A resposta final é .
Etapa 3.7
Como a primeira derivada não mudou os sinais em torno de , este não é um máximo local nem um mínimo local.
Não é um máximo nem um mínimo local
Etapa 3.8
Como a primeira derivada mudou os sinais de positivo para negativo em torno de , então é um máximo local.
é um máximo local
Etapa 3.9
Como a primeira derivada mudou os sinais de negativo para positivo em torno de , então é um mínimo local.
é um mínimo local
Etapa 3.10
Como a primeira derivada mudou os sinais de positivo para negativo em torno de , então é um máximo local.
é um máximo local
Etapa 3.11
Esses são os extremos locais para .
é um máximo local
é um mínimo local
é um máximo local
é um máximo local
é um mínimo local
é um máximo local
Etapa 4
Compare os valores de encontrados para cada valor de para determinar o máximo e mínimo absolutos no intervalo determinado. O máximo ocorrerá no valor mais alto de , e o mínimo ocorrerá no valor mais baixo de .
Máximo absoluto:
Mínimo absoluto:
Etapa 5