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Cálculo Ejemplos
Paso 1
Paso 1.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 1.3
Diferencia.
Paso 1.3.1
Según la regla de la suma, 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
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.3.4
Simplifica la expresión.
Paso 1.3.4.1
Suma y .
Paso 1.3.4.2
Multiplica por .
Paso 1.4
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 1.5
Diferencia.
Paso 1.5.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.5.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.5.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.5.4
Simplifica la expresión.
Paso 1.5.4.1
Suma y .
Paso 1.5.4.2
Multiplica por .
Paso 1.5.5
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.5.6
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.5.7
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.5.8
Simplifica mediante la adición de términos.
Paso 1.5.8.1
Suma y .
Paso 1.5.8.2
Multiplica por .
Paso 1.5.8.3
Suma y .
Paso 1.5.8.4
Suma y .
Paso 1.6
Simplifica.
Paso 1.6.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.6.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.6.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.6.4
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.6.5
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.6.6
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.6.7
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.6.8
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.6.9
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.6.10
Combina los términos.
Paso 1.6.10.1
Eleva a la potencia de .
Paso 1.6.10.2
Eleva a la potencia de .
Paso 1.6.10.3
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.6.10.4
Suma y .
Paso 1.6.10.5
Multiplica por .
Paso 1.6.10.6
Multiplica por .
Paso 1.6.10.7
Multiplica por .
Paso 1.6.10.8
Multiplica por .
Paso 1.6.10.9
Multiplica por .
Paso 1.6.10.10
Suma y .
Paso 1.6.10.11
Eleva a la potencia de .
Paso 1.6.10.12
Eleva a la potencia de .
Paso 1.6.10.13
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.6.10.14
Suma y .
Paso 1.6.10.15
Multiplica por .
Paso 1.6.10.16
Multiplica por .
Paso 1.6.10.17
Multiplica por .
Paso 1.6.10.18
Mueve a la izquierda de .
Paso 1.6.10.19
Multiplica por .
Paso 1.6.10.20
Multiplica por .
Paso 1.6.10.21
Multiplica por .
Paso 1.6.10.22
Suma y .
Paso 1.6.10.23
Suma y .
Paso 1.6.10.24
Suma y .
Paso 1.6.10.25
Resta de .
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
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.2.3
Multiplica por .
Paso 2.3
Evalúa .
Paso 2.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.3.3
Multiplica por .
Paso 2.4
Diferencia con la regla de la constante.
Paso 2.4.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.4.2
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
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.2
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 4.1.3
Diferencia.
Paso 4.1.3.1
Según la regla de la suma, 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
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.3.4
Simplifica la expresión.
Paso 4.1.3.4.1
Suma y .
Paso 4.1.3.4.2
Multiplica por .
Paso 4.1.4
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 4.1.5
Diferencia.
Paso 4.1.5.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.5.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.5.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.5.4
Simplifica la expresión.
Paso 4.1.5.4.1
Suma y .
Paso 4.1.5.4.2
Multiplica por .
Paso 4.1.5.5
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.5.6
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.5.7
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.5.8
Simplifica mediante la adición de términos.
Paso 4.1.5.8.1
Suma y .
Paso 4.1.5.8.2
Multiplica por .
Paso 4.1.5.8.3
Suma y .
Paso 4.1.5.8.4
Suma y .
Paso 4.1.6
Simplifica.
Paso 4.1.6.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.6.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.6.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.6.4
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.6.5
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.6.6
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.6.7
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.6.8
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.6.9
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.6.10
Combina los términos.
Paso 4.1.6.10.1
Eleva a la potencia de .
Paso 4.1.6.10.2
Eleva a la potencia de .
Paso 4.1.6.10.3
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 4.1.6.10.4
Suma y .
Paso 4.1.6.10.5
Multiplica por .
Paso 4.1.6.10.6
Multiplica por .
Paso 4.1.6.10.7
Multiplica por .
Paso 4.1.6.10.8
Multiplica por .
Paso 4.1.6.10.9
Multiplica por .
Paso 4.1.6.10.10
Suma y .
Paso 4.1.6.10.11
Eleva a la potencia de .
Paso 4.1.6.10.12
Eleva a la potencia de .
Paso 4.1.6.10.13
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 4.1.6.10.14
Suma y .
Paso 4.1.6.10.15
Multiplica por .
Paso 4.1.6.10.16
Multiplica por .
Paso 4.1.6.10.17
Multiplica por .
Paso 4.1.6.10.18
Mueve a la izquierda de .
Paso 4.1.6.10.19
Multiplica por .
Paso 4.1.6.10.20
Multiplica por .
Paso 4.1.6.10.21
Multiplica por .
Paso 4.1.6.10.22
Suma y .
Paso 4.1.6.10.23
Suma y .
Paso 4.1.6.10.24
Suma y .
Paso 4.1.6.10.25
Resta 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
Factoriza de .
Paso 5.2.1
Factoriza de .
Paso 5.2.2
Factoriza de .
Paso 5.2.3
Factoriza de .
Paso 5.2.4
Factoriza de .
Paso 5.2.5
Factoriza de .
Paso 5.3
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 5.3.1
Divide cada término en por .
Paso 5.3.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 5.3.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 5.3.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 5.3.2.1.2
Divide por .
Paso 5.3.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 5.3.3.1
Divide por .
Paso 5.4
Usa la fórmula cuadrática para obtener las soluciones.
Paso 5.5
Sustituye los valores , y en la fórmula cuadrática y resuelve .
Paso 5.6
Simplifica.
Paso 5.6.1
Simplifica el numerador.
Paso 5.6.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 5.6.1.2
Multiplica .
Paso 5.6.1.2.1
Multiplica por .
Paso 5.6.1.2.2
Multiplica por .
Paso 5.6.1.3
Suma y .
Paso 5.6.1.4
Reescribe como .
Paso 5.6.1.4.1
Factoriza de .
Paso 5.6.1.4.2
Reescribe como .
Paso 5.6.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 5.6.2
Multiplica por .
Paso 5.6.3
Simplifica .
Paso 5.7
Simplifica la expresión para obtener el valor de la parte de .
Paso 5.7.1
Simplifica el numerador.
Paso 5.7.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 5.7.1.2
Multiplica .
Paso 5.7.1.2.1
Multiplica por .
Paso 5.7.1.2.2
Multiplica por .
Paso 5.7.1.3
Suma y .
Paso 5.7.1.4
Reescribe como .
Paso 5.7.1.4.1
Factoriza de .
Paso 5.7.1.4.2
Reescribe como .
Paso 5.7.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 5.7.2
Multiplica por .
Paso 5.7.3
Simplifica .
Paso 5.7.4
Cambia a .
Paso 5.8
Simplifica la expresión para obtener el valor de la parte de .
Paso 5.8.1
Simplifica el numerador.
Paso 5.8.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 5.8.1.2
Multiplica .
Paso 5.8.1.2.1
Multiplica por .
Paso 5.8.1.2.2
Multiplica por .
Paso 5.8.1.3
Suma y .
Paso 5.8.1.4
Reescribe como .
Paso 5.8.1.4.1
Factoriza de .
Paso 5.8.1.4.2
Reescribe como .
Paso 5.8.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 5.8.2
Multiplica por .
Paso 5.8.3
Simplifica .
Paso 5.8.4
Cambia a .
Paso 5.9
La respuesta final es la combinación de ambas soluciones.
Paso 6
Paso 6.1
El dominio de la expresión son todos números reales, excepto cuando la expresión no está definida. En ese caso, no hay ningún número real que haga que la expresión sea indefinida.
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
Multiplica por .
Paso 9.2
Suma y .
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
Suma y .
Paso 11.2.2
Multiplica por .
Paso 11.2.3
Simplifica mediante la adición de números.
Paso 11.2.3.1
Suma y .
Paso 11.2.3.2
Suma y .
Paso 11.2.4
Multiplica por .
Paso 11.2.5
Resta de .
Paso 11.2.6
Multiplica por .
Paso 11.2.7
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
Multiplica por .
Paso 13.2
Suma y .
Paso 14
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 15
Paso 15.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 15.2
Simplifica el resultado.
Paso 15.2.1
Suma y .
Paso 15.2.2
Multiplica por .
Paso 15.2.3
Simplifica mediante la adición de números.
Paso 15.2.3.1
Suma y .
Paso 15.2.3.2
Resta de .
Paso 15.2.4
Multiplica .
Paso 15.2.4.1
Multiplica por .
Paso 15.2.4.2
Multiplica por .
Paso 15.2.5
Resta de .
Paso 15.2.6
Multiplica por .
Paso 15.2.7
La respuesta final es .
Paso 16
Estos son los extremos locales de .
es un mínimo local
es un máximo local
Paso 17