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Cálculo Exemplos
,
Etapa 1
Se for contínua no intervalo e diferenciável em , então pelo menos um número real existirá no intervalo , de modo que . O teorema do valor médio expressa a relação entre a inclinação da tangente à curva em e a inclinação da reta através dos pontos e .
Se for contínuo em
e se for diferenciável em ,
então, existe ao menos um ponto, em : .
Etapa 2
Etapa 2.1
Para saber se a função é contínua em ou não, encontre o domínio de .
Etapa 2.1.1
Defina o radicando em como maior do que ou igual a para encontrar onde a expressão está definida.
Etapa 2.1.2
Resolva .
Etapa 2.1.2.1
Subtraia dos dois lados da desigualdade.
Etapa 2.1.2.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 2.1.2.2.1
Divida cada termo em por . Ao multiplicar ou dividir os dois lados de uma desigualdade por um valor negativo, inverta a direção do sinal de desigualdade.
Etapa 2.1.2.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 2.1.2.2.2.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 2.1.2.2.2.2
Divida por .
Etapa 2.1.2.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 2.1.2.2.3.1
Divida por .
Etapa 2.1.3
O domínio consiste em todos os valores de que tornam a expressão definida.
Notação de intervalo:
Notação de construtor de conjuntos:
Notação de intervalo:
Notação de construtor de conjuntos:
Etapa 2.2
é contínuo em .
A função é contínua.
A função é contínua.
Etapa 3
Etapa 3.1
Encontre a primeira derivada.
Etapa 3.1.1
Use para reescrever como .
Etapa 3.1.2
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 3.1.2.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 3.1.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.1.2.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 3.1.3
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 3.1.4
Combine e .
Etapa 3.1.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 3.1.6
Simplifique o numerador.
Etapa 3.1.6.1
Multiplique por .
Etapa 3.1.6.2
Subtraia de .
Etapa 3.1.7
Combine frações.
Etapa 3.1.7.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 3.1.7.2
Combine e .
Etapa 3.1.7.3
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 3.1.8
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 3.1.9
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.1.10
Some e .
Etapa 3.1.11
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.1.12
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.1.13
Combine frações.
Etapa 3.1.13.1
Multiplique por .
Etapa 3.1.13.2
Combine e .
Etapa 3.1.13.3
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 3.2
A primeira derivada de com relação a é .
Etapa 4
Etapa 4.1
Para saber se a função é contínua em ou não, encontre o domínio de .
Etapa 4.1.1
Converta expressões com expoentes fracionários em radicais.
Etapa 4.1.1.1
Aplique a regra para reescrever a exponenciação como um radical.
Etapa 4.1.1.2
Qualquer número elevado a é a própria base.
Etapa 4.1.2
Defina o radicando em como maior do que ou igual a para encontrar onde a expressão está definida.
Etapa 4.1.3
Resolva .
Etapa 4.1.3.1
Subtraia dos dois lados da desigualdade.
Etapa 4.1.3.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 4.1.3.2.1
Divida cada termo em por . Ao multiplicar ou dividir os dois lados de uma desigualdade por um valor negativo, inverta a direção do sinal de desigualdade.
Etapa 4.1.3.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 4.1.3.2.2.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 4.1.3.2.2.2
Divida por .
Etapa 4.1.3.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 4.1.3.2.3.1
Divida por .
Etapa 4.1.4
Defina o denominador em como igual a para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 4.1.5
Resolva .
Etapa 4.1.5.1
Para remover o radical no lado esquerdo da equação, eleve ao quadrado os dois lados da equação.
Etapa 4.1.5.2
Simplifique cada lado da equação.
Etapa 4.1.5.2.1
Use para reescrever como .
Etapa 4.1.5.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 4.1.5.2.2.1
Simplifique .
Etapa 4.1.5.2.2.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 4.1.5.2.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.5.2.2.1.3
Multiplique os expoentes em .
Etapa 4.1.5.2.2.1.3.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 4.1.5.2.2.1.3.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 4.1.5.2.2.1.3.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 4.1.5.2.2.1.3.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 4.1.5.2.2.1.4
Simplifique.
Etapa 4.1.5.2.2.1.5
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.5.2.2.1.6
Multiplique.
Etapa 4.1.5.2.2.1.6.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.5.2.2.1.6.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.5.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 4.1.5.2.3.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 4.1.5.3
Resolva .
Etapa 4.1.5.3.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 4.1.5.3.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 4.1.5.3.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 4.1.5.3.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 4.1.5.3.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 4.1.5.3.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 4.1.5.3.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 4.1.5.3.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 4.1.5.3.2.3.1
Divida por .
Etapa 4.1.6
O domínio consiste em todos os valores de que tornam a expressão definida.
Notação de intervalo:
Notação de construtor de conjuntos:
Notação de intervalo:
Notação de construtor de conjuntos:
Etapa 4.2
é contínuo em .
A função é contínua.
A função é contínua.
Etapa 5
A função é diferenciável em , porque a derivada é contínua em .
A função é diferenciável.
Etapa 6
satisfaz as duas condições do teorema do valor médio. É contínuo em e diferenciável em .
é contínuo em e diferenciável em .
Etapa 7
Etapa 7.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 7.2
Simplifique o resultado.
Etapa 7.2.1
Multiplique por .
Etapa 7.2.2
Some e .
Etapa 7.2.3
Reescreva como .
Etapa 7.2.4
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.
Etapa 7.2.5
A resposta final é .
Etapa 8
Etapa 8.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 8.2
Simplifique o resultado.
Etapa 8.2.1
Multiplique por .
Etapa 8.2.2
Subtraia de .
Etapa 8.2.3
Reescreva como .
Etapa 8.2.4
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.
Etapa 8.2.5
A resposta final é .
Etapa 9
Etapa 9.1
Fatore cada termo.
Etapa 9.1.1
Multiplique por .
Etapa 9.1.2
Subtraia de .
Etapa 9.1.3
Multiplique por .
Etapa 9.1.4
Some e .
Etapa 9.1.5
Reduza a expressão cancelando os fatores comuns.
Etapa 9.1.5.1
Cancele o fator comum de e .
Etapa 9.1.5.1.1
Fatore de .
Etapa 9.1.5.1.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 9.1.5.1.2.1
Fatore de .
Etapa 9.1.5.1.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 9.1.5.1.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 9.1.5.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 9.2
Encontre o MMC dos termos na equação.
Etapa 9.2.1
Encontrar o MMC de uma lista de valores é o mesmo que encontrar o MMC dos denominadores desses valores.
Etapa 9.2.2
O MMC é o menor número positivo pelo qual todos os números se dividem uniformemente.
1. Liste os fatores primos de cada número.
2. Multiplique cada fator pelo maior número de vezes em que ele ocorre em cada número.
Etapa 9.2.3
Como não tem fatores além de e .
é um número primo
Etapa 9.2.4
Como não tem fatores além de e .
é um número primo
Etapa 9.2.5
O MMC de é o resultado da multiplicação de todos os fatores primos pelo maior número de vezes que eles ocorrem em qualquer um dos números.
Etapa 9.2.6
Multiplique por .
Etapa 9.2.7
O fator de é o próprio .
ocorre vez.
Etapa 9.2.8
O MMC de é o resultado da multiplicação de todos os fatores pelo maior número de vezes que eles ocorrem em qualquer um dos termos.
Etapa 9.2.9
O mínimo múltiplo comum de alguns números é o menor número do qual os números são fatores.
Etapa 9.3
Multiplique cada termo em por para eliminar as frações.
Etapa 9.3.1
Multiplique cada termo em por .
Etapa 9.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 9.3.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 9.3.2.1.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 9.3.2.1.2
Fatore de .
Etapa 9.3.2.1.3
Cancele o fator comum.
Etapa 9.3.2.1.4
Reescreva a expressão.
Etapa 9.3.2.2
Multiplique por .
Etapa 9.3.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 9.3.3.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 9.3.3.1.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 9.3.3.1.2
Fatore de .
Etapa 9.3.3.1.3
Cancele o fator comum.
Etapa 9.3.3.1.4
Reescreva a expressão.
Etapa 9.3.3.2
Multiplique por .
Etapa 9.4
Resolva a equação.
Etapa 9.4.1
Reescreva a equação como .
Etapa 9.4.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 9.4.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 9.4.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 9.4.2.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 9.4.2.2.2
Divida por .
Etapa 9.4.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 9.4.2.3.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 9.4.3
Eleve cada lado da equação à potência de para eliminar o expoente fracionário no lado esquerdo.
Etapa 9.4.4
Simplifique o expoente.
Etapa 9.4.4.1
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 9.4.4.1.1
Simplifique .
Etapa 9.4.4.1.1.1
Multiplique os expoentes em .
Etapa 9.4.4.1.1.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 9.4.4.1.1.1.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 9.4.4.1.1.1.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 9.4.4.1.1.1.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 9.4.4.1.1.2
Simplifique.
Etapa 9.4.4.2
Simplifique o lado direito.
Etapa 9.4.4.2.1
Simplifique .
Etapa 9.4.4.2.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 9.4.4.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 9.4.4.2.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 9.4.5
Resolva .
Etapa 9.4.5.1
Mova todos os termos que não contêm para o lado direito da equação.
Etapa 9.4.5.1.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 9.4.5.1.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 9.4.5.1.3
Combine e .
Etapa 9.4.5.1.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 9.4.5.1.5
Simplifique o numerador.
Etapa 9.4.5.1.5.1
Multiplique por .
Etapa 9.4.5.1.5.2
Subtraia de .
Etapa 9.4.5.1.6
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 9.4.5.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 9.4.5.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 9.4.5.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 9.4.5.2.2.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 9.4.5.2.2.2
Divida por .
Etapa 9.4.5.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 9.4.5.2.3.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 9.4.5.2.3.2
Divida por .
Etapa 10
Existe uma reta tangente em paralela à reta que atravessa os pontos finais e
Existe uma reta tangente em paralela à reta que atravessa os pontos finais e
Etapa 11