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Cálculo Ejemplos
Paso 1
Paso 1.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2
Evalúa .
Paso 1.2.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.2.3
Multiplica por .
Paso 1.3
Evalúa .
Paso 1.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.3.3
Multiplica por .
Paso 1.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.5
Simplifica.
Paso 1.5.1
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 1.5.2
Combina los términos.
Paso 1.5.2.1
Combina y .
Paso 1.5.2.2
Suma y .
Paso 2
Paso 2.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2
Evalúa .
Paso 2.2.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2.2
Reescribe como .
Paso 2.2.3
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 2.2.3.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 2.2.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.2.3.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 2.2.4
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.2.5
Multiplica los exponentes en .
Paso 2.2.5.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 2.2.5.2
Multiplica por .
Paso 2.2.6
Multiplica por .
Paso 2.2.7
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 2.2.7.1
Mueve .
Paso 2.2.7.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.2.7.3
Resta de .
Paso 2.2.8
Multiplica por .
Paso 2.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.4
Simplifica.
Paso 2.4.1
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 2.4.2
Combina los términos.
Paso 2.4.2.1
Combina y .
Paso 2.4.2.2
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 2.4.2.3
Suma y .
Paso 3
Para obtener los valores mínimo y máximo locales de la función, establece la derivada igual a y resuelve.
Paso 4
Paso 4.1
Obtén la primera derivada.
Paso 4.1.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.2
Evalúa .
Paso 4.1.2.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.2.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.2.3
Multiplica por .
Paso 4.1.3
Evalúa .
Paso 4.1.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.3.3
Multiplica por .
Paso 4.1.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.5
Simplifica.
Paso 4.1.5.1
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 4.1.5.2
Combina los términos.
Paso 4.1.5.2.1
Combina y .
Paso 4.1.5.2.2
Suma y .
Paso 4.2
La primera derivada de con respecto a es .
Paso 5
Paso 5.1
Establece la primera derivada igual a .
Paso 5.2
Suma a ambos lados de la ecuación.
Paso 5.3
Obtén el mcd de los términos en la ecuación.
Paso 5.3.1
La obtención del mcd de una lista de valores es lo mismo que obtener el MCM de los denominadores de esos valores.
Paso 5.3.2
El mínimo común múltiplo (MCM) de una y cualquier expresión es la expresión.
Paso 5.4
Multiplica cada término en por para eliminar las fracciones.
Paso 5.4.1
Multiplica cada término en por .
Paso 5.4.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 5.4.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 5.4.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 5.4.2.1.2
Reescribe la expresión.
Paso 5.5
Resuelve la ecuación.
Paso 5.5.1
Reescribe la ecuación como .
Paso 5.5.2
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 5.5.2.1
Divide cada término en por .
Paso 5.5.2.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 5.5.2.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 5.5.2.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 5.5.2.2.1.2
Divide por .
Paso 5.5.2.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 5.5.2.3.1
Divide por .
Paso 5.5.3
Convierte el exponente con decimales en un exponente fraccionario.
Paso 5.5.3.1
Convierte el número decimal a fracción mediante la colocación del número decimal sobre una potencia de diez. Dado que hay números a la derecha de la coma decimal, coloca el número decimal sobre . Luego, agrega el número entero a la izquierda del decimal.
Paso 5.5.3.2
Reduce la fracción.
Paso 5.5.3.2.1
Convierte en una fracción impropia.
Paso 5.5.3.2.1.1
Un número mixto es una suma de sus partes entera y fraccionaria.
Paso 5.5.3.2.1.2
Suma y .
Paso 5.5.3.2.2
Cancela el factor común de y .
Paso 5.5.3.2.2.1
Factoriza de .
Paso 5.5.3.2.2.2
Cancela los factores comunes.
Paso 5.5.3.2.2.2.1
Factoriza de .
Paso 5.5.3.2.2.2.2
Cancela el factor común.
Paso 5.5.3.2.2.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 5.5.4
Eleva cada lado de la ecuación a la potencia de para eliminar el exponente fraccionario en el lado izquierdo.
Paso 5.5.5
Simplifica el exponente.
Paso 5.5.5.1
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 5.5.5.1.1
Simplifica .
Paso 5.5.5.1.1.1
Multiplica los exponentes en .
Paso 5.5.5.1.1.1.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 5.5.5.1.1.1.2
Cancela el factor común de .
Paso 5.5.5.1.1.1.2.1
Factoriza de .
Paso 5.5.5.1.1.1.2.2
Cancela el factor común.
Paso 5.5.5.1.1.1.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 5.5.5.1.1.1.3
Divide por .
Paso 5.5.5.1.1.2
Simplifica.
Paso 5.5.5.2
Simplifica el lado derecho.
Paso 5.5.5.2.1
Simplifica .
Paso 5.5.5.2.1.1
Divide por .
Paso 5.5.5.2.1.2
Eleva a la potencia de .
Paso 6
Paso 6.1
Convierte las expresiones con exponentes fraccionarios en radicales.
Paso 6.1.1
Cambia en una fracción.
Paso 6.1.1.1
Multiplica por para eliminar el decimal.
Paso 6.1.1.2
Multiplica por .
Paso 6.1.1.3
Cancela el factor común de y .
Paso 6.1.1.3.1
Factoriza de .
Paso 6.1.1.3.2
Cancela los factores comunes.
Paso 6.1.1.3.2.1
Factoriza de .
Paso 6.1.1.3.2.2
Cancela el factor común.
Paso 6.1.1.3.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 6.1.2
Aplica la regla para reescribir la exponenciación como un radical.
Paso 6.1.3
Cualquier número elevado a la potencia de es la misma base.
Paso 6.2
Establece el denominador en igual que para obtener el lugar donde no está definida la expresión.
Paso 6.3
Resuelve
Paso 6.3.1
Para eliminar el radical en el lado izquierdo de la ecuación, eleva a la potencia ambos lados de la ecuación.
Paso 6.3.2
Simplifica cada lado de la ecuación.
Paso 6.3.2.1
Usa para reescribir como .
Paso 6.3.2.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 6.3.2.2.1
Simplifica .
Paso 6.3.2.2.1.1
Multiplica los exponentes en .
Paso 6.3.2.2.1.1.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 6.3.2.2.1.1.2
Cancela el factor común de .
Paso 6.3.2.2.1.1.2.1
Cancela el factor común.
Paso 6.3.2.2.1.1.2.2
Reescribe la expresión.
Paso 6.3.2.2.1.2
Simplifica.
Paso 6.3.2.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 6.3.2.3.1
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 6.4
Establece el radicando en menor que para obtener el lugar donde no está definida la expresión.
Paso 6.5
La ecuación es indefinida cuando el denominador es igual a , el argumento de una raíz cuadrada es menor que o el argumento de un logaritmo es menor o igual que .
Paso 7
Puntos críticos para evaluar.
Paso 8
Evalúa la segunda derivada en . Si la segunda derivada es positiva, entonces este es un mínimo local. Si es negativa, entonces este es un máximo local.
Paso 9
Paso 9.1
Eleva a la potencia de .
Paso 9.2
Divide por .
Paso 9.3
Multiplica por .
Paso 10
es un máximo local porque el valor de la segunda derivada es negativo. Esto se conoce como prueba de la segunda derivada
es un máximo local
Paso 11
Paso 11.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 11.2
Simplifica el resultado.
Paso 11.2.1
Simplifica cada término.
Paso 11.2.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.2
Multiplica por .
Paso 11.2.1.3
Multiplica por .
Paso 11.2.2
Simplifica mediante suma y resta.
Paso 11.2.2.1
Resta de .
Paso 11.2.2.2
Suma y .
Paso 11.2.3
La respuesta final es .
Paso 12
Evalúa la segunda derivada en . Si la segunda derivada es positiva, entonces este es un mínimo local. Si es negativa, entonces este es un máximo local.
Paso 13
Paso 13.1
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 13.2
La expresión contiene una división por . La expresión es indefinida.
Indefinida
Indefinida
Paso 14
Como la prueba de la primera derivada falló, no hay extremos locales.
No hay extremos locales
Paso 15