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Cálculo Ejemplos
Paso 1
Paso 1.1
Escribe como una fracción con un denominador común.
Paso 1.2
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 1.3
Resta de .
Paso 1.4
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 1.5
Escribe cada expresión con un denominador común de , mediante la multiplicación de cada uno por un factor adecuado de .
Paso 1.5.1
Multiplica por .
Paso 1.5.2
Eleva a la potencia de .
Paso 1.5.3
Eleva a la potencia de .
Paso 1.5.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.5.5
Suma y .
Paso 1.6
Diferencia con la regla del múltiplo constante.
Paso 1.6.1
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 1.6.2
Combina y .
Paso 1.6.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.7
Diferencia con la regla del cociente, que establece que es donde y .
Paso 1.8
Diferencia con la regla de la suma.
Paso 1.8.1
Multiplica los exponentes en .
Paso 1.8.1.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 1.8.1.2
Multiplica por .
Paso 1.8.2
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.9
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 1.10
Diferencia.
Paso 1.10.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.10.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.10.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.10.4
Simplifica la expresión.
Paso 1.10.4.1
Suma y .
Paso 1.10.4.2
Multiplica por .
Paso 1.10.5
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.10.6
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.10.7
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.10.8
Simplifica mediante la adición de términos.
Paso 1.10.8.1
Suma y .
Paso 1.10.8.2
Multiplica por .
Paso 1.10.8.3
Suma y .
Paso 1.10.8.4
Suma y .
Paso 1.10.9
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.10.10
Suma y .
Paso 1.11
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 1.11.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 1.11.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.11.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 1.12
Simplifica con la obtención del factor común.
Paso 1.12.1
Multiplica por .
Paso 1.12.2
Factoriza de .
Paso 1.12.2.1
Factoriza de .
Paso 1.12.2.2
Factoriza de .
Paso 1.12.2.3
Factoriza de .
Paso 1.13
Cancela los factores comunes.
Paso 1.13.1
Factoriza de .
Paso 1.13.2
Cancela el factor común.
Paso 1.13.3
Reescribe la expresión.
Paso 1.14
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.15
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.16
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.17
Combina fracciones.
Paso 1.17.1
Suma y .
Paso 1.17.2
Multiplica por .
Paso 1.17.3
Combina y .
Paso 1.18
Simplifica.
Paso 1.18.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.18.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.18.3
Simplifica el numerador.
Paso 1.18.3.1
Simplifica cada término.
Paso 1.18.3.1.1
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 1.18.3.1.1.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.18.3.1.1.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.18.3.1.1.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.18.3.1.2
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 1.18.3.1.2.1
Simplifica cada término.
Paso 1.18.3.1.2.1.1
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 1.18.3.1.2.1.2
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 1.18.3.1.2.1.2.1
Mueve .
Paso 1.18.3.1.2.1.2.2
Multiplica por .
Paso 1.18.3.1.2.1.3
Mueve a la izquierda de .
Paso 1.18.3.1.2.1.4
Multiplica por .
Paso 1.18.3.1.2.1.5
Multiplica por .
Paso 1.18.3.1.2.2
Suma y .
Paso 1.18.3.1.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.18.3.1.4
Simplifica.
Paso 1.18.3.1.4.1
Multiplica por .
Paso 1.18.3.1.4.2
Multiplica por .
Paso 1.18.3.1.4.3
Multiplica por .
Paso 1.18.3.1.5
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 1.18.3.1.5.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.18.3.1.5.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.18.3.1.5.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.18.3.1.6
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 1.18.3.1.6.1
Simplifica cada término.
Paso 1.18.3.1.6.1.1
Multiplica por .
Paso 1.18.3.1.6.1.2
Multiplica por .
Paso 1.18.3.1.6.1.3
Multiplica por .
Paso 1.18.3.1.6.2
Resta de .
Paso 1.18.3.1.7
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.18.3.1.8
Simplifica.
Paso 1.18.3.1.8.1
Multiplica por .
Paso 1.18.3.1.8.2
Multiplica por .
Paso 1.18.3.1.9
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.18.3.1.10
Simplifica.
Paso 1.18.3.1.10.1
Multiplica por .
Paso 1.18.3.1.10.2
Multiplica por .
Paso 1.18.3.1.10.3
Multiplica por .
Paso 1.18.3.1.11
Multiplica .
Paso 1.18.3.1.11.1
Multiplica por .
Paso 1.18.3.1.11.2
Multiplica por .
Paso 1.18.3.2
Combina los términos opuestos en .
Paso 1.18.3.2.1
Resta de .
Paso 1.18.3.2.2
Suma y .
Paso 1.18.3.3
Suma y .
Paso 1.18.3.4
Suma y .
Paso 1.18.3.5
Resta de .
Paso 1.18.4
Factoriza de .
Paso 1.18.4.1
Factoriza de .
Paso 1.18.4.2
Factoriza de .
Paso 1.18.4.3
Factoriza de .
Paso 2
Paso 2.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2
Diferencia con la regla del cociente, que establece que es donde y .
Paso 2.3
Diferencia.
Paso 2.3.1
Multiplica los exponentes en .
Paso 2.3.1.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 2.3.1.2
Multiplica por .
Paso 2.3.2
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.3
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.3.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.5
Simplifica la expresión.
Paso 2.3.5.1
Suma y .
Paso 2.3.5.2
Multiplica por .
Paso 2.4
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 2.4.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 2.4.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.4.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 2.5
Simplifica con la obtención del factor común.
Paso 2.5.1
Multiplica por .
Paso 2.5.2
Factoriza de .
Paso 2.5.2.1
Factoriza de .
Paso 2.5.2.2
Factoriza de .
Paso 2.5.2.3
Factoriza de .
Paso 2.6
Cancela los factores comunes.
Paso 2.6.1
Factoriza de .
Paso 2.6.2
Cancela el factor común.
Paso 2.6.3
Reescribe la expresión.
Paso 2.7
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.8
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.9
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.10
Combina fracciones.
Paso 2.10.1
Suma y .
Paso 2.10.2
Multiplica por .
Paso 2.10.3
Combina y .
Paso 2.11
Simplifica.
Paso 2.11.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.11.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.11.3
Simplifica el numerador.
Paso 2.11.3.1
Simplifica cada término.
Paso 2.11.3.1.1
Multiplica por .
Paso 2.11.3.1.2
Multiplica por .
Paso 2.11.3.1.3
Multiplica .
Paso 2.11.3.1.3.1
Multiplica por .
Paso 2.11.3.1.3.2
Multiplica por .
Paso 2.11.3.2
Resta de .
Paso 2.11.3.3
Suma y .
Paso 2.11.4
Factoriza de .
Paso 2.11.4.1
Factoriza de .
Paso 2.11.4.2
Factoriza de .
Paso 2.11.4.3
Factoriza de .
Paso 2.11.5
Factoriza de .
Paso 2.11.6
Reescribe como .
Paso 2.11.7
Factoriza de .
Paso 2.11.8
Reescribe como .
Paso 2.11.9
Mueve el negativo al frente de la fracción.
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
Escribe como una fracción con un denominador común.
Paso 4.1.2
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 4.1.3
Resta de .
Paso 4.1.4
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 4.1.5
Escribe cada expresión con un denominador común de , mediante la multiplicación de cada uno por un factor adecuado de .
Paso 4.1.5.1
Multiplica por .
Paso 4.1.5.2
Eleva a la potencia de .
Paso 4.1.5.3
Eleva a la potencia de .
Paso 4.1.5.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 4.1.5.5
Suma y .
Paso 4.1.6
Diferencia con la regla del múltiplo constante.
Paso 4.1.6.1
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 4.1.6.2
Combina y .
Paso 4.1.6.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.7
Diferencia con la regla del cociente, que establece que es donde y .
Paso 4.1.8
Diferencia con la regla de la suma.
Paso 4.1.8.1
Multiplica los exponentes en .
Paso 4.1.8.1.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 4.1.8.1.2
Multiplica por .
Paso 4.1.8.2
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.9
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 4.1.10
Diferencia.
Paso 4.1.10.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.10.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.10.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.10.4
Simplifica la expresión.
Paso 4.1.10.4.1
Suma y .
Paso 4.1.10.4.2
Multiplica por .
Paso 4.1.10.5
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.10.6
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.10.7
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.10.8
Simplifica mediante la adición de términos.
Paso 4.1.10.8.1
Suma y .
Paso 4.1.10.8.2
Multiplica por .
Paso 4.1.10.8.3
Suma y .
Paso 4.1.10.8.4
Suma y .
Paso 4.1.10.9
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.10.10
Suma y .
Paso 4.1.11
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 4.1.11.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 4.1.11.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.11.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 4.1.12
Simplifica con la obtención del factor común.
Paso 4.1.12.1
Multiplica por .
Paso 4.1.12.2
Factoriza de .
Paso 4.1.12.2.1
Factoriza de .
Paso 4.1.12.2.2
Factoriza de .
Paso 4.1.12.2.3
Factoriza de .
Paso 4.1.13
Cancela los factores comunes.
Paso 4.1.13.1
Factoriza de .
Paso 4.1.13.2
Cancela el factor común.
Paso 4.1.13.3
Reescribe la expresión.
Paso 4.1.14
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.15
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.16
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.17
Combina fracciones.
Paso 4.1.17.1
Suma y .
Paso 4.1.17.2
Multiplica por .
Paso 4.1.17.3
Combina y .
Paso 4.1.18
Simplifica.
Paso 4.1.18.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.18.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.18.3
Simplifica el numerador.
Paso 4.1.18.3.1
Simplifica cada término.
Paso 4.1.18.3.1.1
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 4.1.18.3.1.1.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.18.3.1.1.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.18.3.1.1.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.18.3.1.2
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 4.1.18.3.1.2.1
Simplifica cada término.
Paso 4.1.18.3.1.2.1.1
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 4.1.18.3.1.2.1.2
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 4.1.18.3.1.2.1.2.1
Mueve .
Paso 4.1.18.3.1.2.1.2.2
Multiplica por .
Paso 4.1.18.3.1.2.1.3
Mueve a la izquierda de .
Paso 4.1.18.3.1.2.1.4
Multiplica por .
Paso 4.1.18.3.1.2.1.5
Multiplica por .
Paso 4.1.18.3.1.2.2
Suma y .
Paso 4.1.18.3.1.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.18.3.1.4
Simplifica.
Paso 4.1.18.3.1.4.1
Multiplica por .
Paso 4.1.18.3.1.4.2
Multiplica por .
Paso 4.1.18.3.1.4.3
Multiplica por .
Paso 4.1.18.3.1.5
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 4.1.18.3.1.5.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.18.3.1.5.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.18.3.1.5.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.18.3.1.6
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 4.1.18.3.1.6.1
Simplifica cada término.
Paso 4.1.18.3.1.6.1.1
Multiplica por .
Paso 4.1.18.3.1.6.1.2
Multiplica por .
Paso 4.1.18.3.1.6.1.3
Multiplica por .
Paso 4.1.18.3.1.6.2
Resta de .
Paso 4.1.18.3.1.7
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.18.3.1.8
Simplifica.
Paso 4.1.18.3.1.8.1
Multiplica por .
Paso 4.1.18.3.1.8.2
Multiplica por .
Paso 4.1.18.3.1.9
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.18.3.1.10
Simplifica.
Paso 4.1.18.3.1.10.1
Multiplica por .
Paso 4.1.18.3.1.10.2
Multiplica por .
Paso 4.1.18.3.1.10.3
Multiplica por .
Paso 4.1.18.3.1.11
Multiplica .
Paso 4.1.18.3.1.11.1
Multiplica por .
Paso 4.1.18.3.1.11.2
Multiplica por .
Paso 4.1.18.3.2
Combina los términos opuestos en .
Paso 4.1.18.3.2.1
Resta de .
Paso 4.1.18.3.2.2
Suma y .
Paso 4.1.18.3.3
Suma y .
Paso 4.1.18.3.4
Suma y .
Paso 4.1.18.3.5
Resta de .
Paso 4.1.18.4
Factoriza de .
Paso 4.1.18.4.1
Factoriza de .
Paso 4.1.18.4.2
Factoriza de .
Paso 4.1.18.4.3
Factoriza de .
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
Establece el numerador igual a cero.
Paso 5.3
Resuelve la ecuación en .
Paso 5.3.1
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 5.3.1.1
Divide cada término en por .
Paso 5.3.1.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 5.3.1.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 5.3.1.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 5.3.1.2.1.2
Divide por .
Paso 5.3.1.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 5.3.1.3.1
Divide por .
Paso 5.3.2
Suma a ambos lados de la ecuación.
Paso 6
Paso 6.1
Establece el denominador en igual que para obtener el lugar donde no está definida la expresión.
Paso 6.2
Resuelve
Paso 6.2.1
Establece igual a .
Paso 6.2.2
Resta de ambos lados de la ecuación.
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
Resta de .
Paso 9.2
Simplifica el denominador.
Paso 9.2.1
Suma y .
Paso 9.2.2
Eleva a la potencia de .
Paso 9.3
Reduce la expresión mediante la cancelación de los factores comunes.
Paso 9.3.1
Multiplica por .
Paso 9.3.2
Cancela el factor común de y .
Paso 9.3.2.1
Factoriza de .
Paso 9.3.2.2
Cancela los factores comunes.
Paso 9.3.2.2.1
Factoriza de .
Paso 9.3.2.2.2
Cancela el factor común.
Paso 9.3.2.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 9.3.3
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 9.4
Multiplica .
Paso 9.4.1
Multiplica por .
Paso 9.4.2
Multiplica por .
Paso 10
es un mínimo local porque el valor de la segunda derivada es positivo. Esto se conoce como prueba de la segunda derivada.
es un mínimo 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
Suma y .
Paso 11.2.1.2
Simplifica el denominador.
Paso 11.2.1.2.1
Suma y .
Paso 11.2.1.2.2
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.3
Cancela el factor común de y .
Paso 11.2.1.3.1
Factoriza de .
Paso 11.2.1.3.2
Cancela los factores comunes.
Paso 11.2.1.3.2.1
Factoriza de .
Paso 11.2.1.3.2.2
Cancela el factor común.
Paso 11.2.1.3.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 11.2.2
Obtén el denominador común
Paso 11.2.2.1
Escribe como una fracción con el denominador .
Paso 11.2.2.2
Multiplica por .
Paso 11.2.2.3
Multiplica por .
Paso 11.2.2.4
Multiplica por .
Paso 11.2.2.5
Multiplica por .
Paso 11.2.2.6
Reordena los factores de .
Paso 11.2.2.7
Multiplica por .
Paso 11.2.3
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 11.2.4
Simplifica la expresión.
Paso 11.2.4.1
Multiplica por .
Paso 11.2.4.2
Resta de .
Paso 11.2.4.3
Suma y .
Paso 11.2.5
Cancela el factor común de .
Paso 11.2.5.1
Factoriza de .
Paso 11.2.5.2
Cancela el factor común.
Paso 11.2.5.3
Reescribe la expresión.
Paso 11.2.6
La respuesta final es .
Paso 12
Estos son los extremos locales de .
es un mínimo local
Paso 13