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Cálculo Ejemplos
Paso 1
Escribe como una función.
Paso 2
Paso 2.1
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 2.2
Diferencia.
Paso 2.2.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2.2
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2.3
Suma y .
Paso 2.2.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2.5
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.2.6
Simplifica la expresión.
Paso 2.2.6.1
Multiplica por .
Paso 2.2.6.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 2.2.6.3
Reescribe como .
Paso 2.3
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 2.4
Diferencia.
Paso 2.4.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.4.2
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.4.3
Suma y .
Paso 2.4.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.4.5
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.4.6
Simplifica la expresión.
Paso 2.4.6.1
Multiplica por .
Paso 2.4.6.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 2.4.6.3
Reescribe como .
Paso 2.4.7
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.4.8
Simplifica mediante la adición de términos.
Paso 2.4.8.1
Multiplica por .
Paso 2.4.8.2
Resta de .
Paso 2.5
Simplifica.
Paso 2.5.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.5.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.5.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.5.4
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.5.5
Combina los términos.
Paso 2.5.5.1
Multiplica por .
Paso 2.5.5.2
Multiplica por .
Paso 2.5.5.3
Multiplica por .
Paso 2.5.5.4
Eleva a la potencia de .
Paso 2.5.5.5
Eleva a la potencia de .
Paso 2.5.5.6
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.5.5.7
Suma y .
Paso 2.5.5.8
Multiplica por .
Paso 2.5.5.9
Multiplica por .
Paso 2.5.5.10
Eleva a la potencia de .
Paso 2.5.5.11
Eleva a la potencia de .
Paso 2.5.5.12
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.5.5.13
Suma y .
Paso 2.5.5.14
Multiplica por .
Paso 2.5.5.15
Multiplica por .
Paso 2.5.5.16
Resta de .
Paso 2.5.5.17
Resta de .
Paso 2.5.5.18
Suma y .
Paso 3
Paso 3.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 3.2
Evalúa .
Paso 3.2.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 3.2.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.2.3
Multiplica por .
Paso 3.3
Evalúa .
Paso 3.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 3.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.3.3
Multiplica por .
Paso 3.4
Diferencia con la regla de la constante.
Paso 3.4.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 3.4.2
Suma y .
Paso 4
Para obtener los valores mínimo y máximo locales de la función, establece la derivada igual a y resuelve.
Paso 5
Paso 5.1
Obtén la primera derivada.
Paso 5.1.1
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 5.1.2
Diferencia.
Paso 5.1.2.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.2.2
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.2.3
Suma y .
Paso 5.1.2.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.2.5
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.2.6
Simplifica la expresión.
Paso 5.1.2.6.1
Multiplica por .
Paso 5.1.2.6.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 5.1.2.6.3
Reescribe como .
Paso 5.1.3
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 5.1.4
Diferencia.
Paso 5.1.4.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.4.2
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.4.3
Suma y .
Paso 5.1.4.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.4.5
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.4.6
Simplifica la expresión.
Paso 5.1.4.6.1
Multiplica por .
Paso 5.1.4.6.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 5.1.4.6.3
Reescribe como .
Paso 5.1.4.7
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.4.8
Simplifica mediante la adición de términos.
Paso 5.1.4.8.1
Multiplica por .
Paso 5.1.4.8.2
Resta de .
Paso 5.1.5
Simplifica.
Paso 5.1.5.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 5.1.5.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 5.1.5.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 5.1.5.4
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 5.1.5.5
Combina los términos.
Paso 5.1.5.5.1
Multiplica por .
Paso 5.1.5.5.2
Multiplica por .
Paso 5.1.5.5.3
Multiplica por .
Paso 5.1.5.5.4
Eleva a la potencia de .
Paso 5.1.5.5.5
Eleva a la potencia de .
Paso 5.1.5.5.6
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 5.1.5.5.7
Suma y .
Paso 5.1.5.5.8
Multiplica por .
Paso 5.1.5.5.9
Multiplica por .
Paso 5.1.5.5.10
Eleva a la potencia de .
Paso 5.1.5.5.11
Eleva a la potencia de .
Paso 5.1.5.5.12
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 5.1.5.5.13
Suma y .
Paso 5.1.5.5.14
Multiplica por .
Paso 5.1.5.5.15
Multiplica por .
Paso 5.1.5.5.16
Resta de .
Paso 5.1.5.5.17
Resta de .
Paso 5.1.5.5.18
Suma y .
Paso 5.2
La primera derivada de con respecto a es .
Paso 6
Paso 6.1
Establece la primera derivada igual a .
Paso 6.2
Factoriza de .
Paso 6.2.1
Factoriza de .
Paso 6.2.2
Factoriza de .
Paso 6.2.3
Factoriza de .
Paso 6.2.4
Factoriza de .
Paso 6.2.5
Factoriza de .
Paso 6.3
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 6.3.1
Divide cada término en por .
Paso 6.3.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 6.3.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 6.3.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 6.3.2.1.2
Divide por .
Paso 6.3.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 6.3.3.1
Divide por .
Paso 6.4
Usa la fórmula cuadrática para obtener las soluciones.
Paso 6.5
Sustituye los valores , y en la fórmula cuadrática y resuelve .
Paso 6.6
Simplifica.
Paso 6.6.1
Simplifica el numerador.
Paso 6.6.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 6.6.1.2
Multiplica .
Paso 6.6.1.2.1
Multiplica por .
Paso 6.6.1.2.2
Multiplica por .
Paso 6.6.1.3
Resta de .
Paso 6.6.1.4
Reescribe como .
Paso 6.6.1.4.1
Factoriza de .
Paso 6.6.1.4.2
Reescribe como .
Paso 6.6.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 6.6.2
Multiplica por .
Paso 6.6.3
Simplifica .
Paso 6.7
Simplifica la expresión para obtener el valor de la parte de .
Paso 6.7.1
Simplifica el numerador.
Paso 6.7.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 6.7.1.2
Multiplica .
Paso 6.7.1.2.1
Multiplica por .
Paso 6.7.1.2.2
Multiplica por .
Paso 6.7.1.3
Resta de .
Paso 6.7.1.4
Reescribe como .
Paso 6.7.1.4.1
Factoriza de .
Paso 6.7.1.4.2
Reescribe como .
Paso 6.7.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 6.7.2
Multiplica por .
Paso 6.7.3
Simplifica .
Paso 6.7.4
Cambia a .
Paso 6.8
Simplifica la expresión para obtener el valor de la parte de .
Paso 6.8.1
Simplifica el numerador.
Paso 6.8.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 6.8.1.2
Multiplica .
Paso 6.8.1.2.1
Multiplica por .
Paso 6.8.1.2.2
Multiplica por .
Paso 6.8.1.3
Resta de .
Paso 6.8.1.4
Reescribe como .
Paso 6.8.1.4.1
Factoriza de .
Paso 6.8.1.4.2
Reescribe como .
Paso 6.8.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 6.8.2
Multiplica por .
Paso 6.8.3
Simplifica .
Paso 6.8.4
Cambia a .
Paso 6.9
La respuesta final es la combinación de ambas soluciones.
Paso 7
Paso 7.1
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 8
Puntos críticos para evaluar.
Paso 9
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 10
Paso 10.1
Simplifica cada término.
Paso 10.1.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 10.1.2
Multiplica por .
Paso 10.1.3
Multiplica por .
Paso 10.2
Simplifica mediante la resta de números.
Paso 10.2.1
Resta de .
Paso 10.2.2
Suma y .
Paso 11
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 12
Paso 12.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 12.2
Simplifica el resultado.
Paso 12.2.1
Simplifica los términos.
Paso 12.2.1.1
Simplifica cada término.
Paso 12.2.1.1.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 12.2.1.1.2
Multiplica por .
Paso 12.2.1.1.3
Multiplica por .
Paso 12.2.1.2
Resta de .
Paso 12.2.2
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 12.2.2.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 12.2.2.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 12.2.2.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 12.2.3
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 12.2.3.1
Simplifica cada término.
Paso 12.2.3.1.1
Multiplica por .
Paso 12.2.3.1.2
Multiplica por .
Paso 12.2.3.1.3
Multiplica por .
Paso 12.2.3.1.4
Multiplica .
Paso 12.2.3.1.4.1
Multiplica por .
Paso 12.2.3.1.4.2
Eleva a la potencia de .
Paso 12.2.3.1.4.3
Eleva a la potencia de .
Paso 12.2.3.1.4.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 12.2.3.1.4.5
Suma y .
Paso 12.2.3.1.5
Reescribe como .
Paso 12.2.3.1.5.1
Usa para reescribir como .
Paso 12.2.3.1.5.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 12.2.3.1.5.3
Combina y .
Paso 12.2.3.1.5.4
Cancela el factor común de .
Paso 12.2.3.1.5.4.1
Cancela el factor común.
Paso 12.2.3.1.5.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 12.2.3.1.5.5
Evalúa el exponente.
Paso 12.2.3.1.6
Multiplica por .
Paso 12.2.3.2
Resta de .
Paso 12.2.3.3
Suma y .
Paso 12.2.4
Simplifica los términos.
Paso 12.2.4.1
Simplifica cada término.
Paso 12.2.4.1.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 12.2.4.1.2
Multiplica por .
Paso 12.2.4.1.3
Multiplica por .
Paso 12.2.4.2
Resta de .
Paso 12.2.5
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 12.2.5.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 12.2.5.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 12.2.5.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 12.2.6
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 12.2.6.1
Simplifica cada término.
Paso 12.2.6.1.1
Multiplica por .
Paso 12.2.6.1.2
Multiplica por .
Paso 12.2.6.1.3
Multiplica por .
Paso 12.2.6.1.4
Multiplica .
Paso 12.2.6.1.4.1
Multiplica por .
Paso 12.2.6.1.4.2
Eleva a la potencia de .
Paso 12.2.6.1.4.3
Eleva a la potencia de .
Paso 12.2.6.1.4.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 12.2.6.1.4.5
Suma y .
Paso 12.2.6.1.5
Reescribe como .
Paso 12.2.6.1.5.1
Usa para reescribir como .
Paso 12.2.6.1.5.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 12.2.6.1.5.3
Combina y .
Paso 12.2.6.1.5.4
Cancela el factor común de .
Paso 12.2.6.1.5.4.1
Cancela el factor común.
Paso 12.2.6.1.5.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 12.2.6.1.5.5
Evalúa el exponente.
Paso 12.2.6.1.6
Multiplica por .
Paso 12.2.6.2
Suma y .
Paso 12.2.6.3
Resta de .
Paso 12.2.7
La respuesta final es .
Paso 13
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 14
Paso 14.1
Simplifica cada término.
Paso 14.1.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 14.1.2
Multiplica por .
Paso 14.1.3
Multiplica por .
Paso 14.2
Simplifica mediante la resta de números.
Paso 14.2.1
Resta de .
Paso 14.2.2
Resta de .
Paso 15
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 16
Paso 16.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 16.2
Simplifica el resultado.
Paso 16.2.1
Simplifica los términos.
Paso 16.2.1.1
Simplifica cada término.
Paso 16.2.1.1.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 16.2.1.1.2
Multiplica por .
Paso 16.2.1.1.3
Multiplica por .
Paso 16.2.1.2
Resta de .
Paso 16.2.2
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 16.2.2.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 16.2.2.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 16.2.2.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 16.2.3
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 16.2.3.1
Simplifica cada término.
Paso 16.2.3.1.1
Multiplica por .
Paso 16.2.3.1.2
Multiplica por .
Paso 16.2.3.1.3
Multiplica por .
Paso 16.2.3.1.4
Multiplica .
Paso 16.2.3.1.4.1
Multiplica por .
Paso 16.2.3.1.4.2
Eleva a la potencia de .
Paso 16.2.3.1.4.3
Eleva a la potencia de .
Paso 16.2.3.1.4.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 16.2.3.1.4.5
Suma y .
Paso 16.2.3.1.5
Reescribe como .
Paso 16.2.3.1.5.1
Usa para reescribir como .
Paso 16.2.3.1.5.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 16.2.3.1.5.3
Combina y .
Paso 16.2.3.1.5.4
Cancela el factor común de .
Paso 16.2.3.1.5.4.1
Cancela el factor común.
Paso 16.2.3.1.5.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 16.2.3.1.5.5
Evalúa el exponente.
Paso 16.2.3.1.6
Multiplica por .
Paso 16.2.3.2
Resta de .
Paso 16.2.3.3
Resta de .
Paso 16.2.4
Simplifica los términos.
Paso 16.2.4.1
Simplifica cada término.
Paso 16.2.4.1.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 16.2.4.1.2
Multiplica por .
Paso 16.2.4.1.3
Multiplica por .
Paso 16.2.4.2
Resta de .
Paso 16.2.5
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 16.2.5.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 16.2.5.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 16.2.5.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 16.2.6
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 16.2.6.1
Simplifica cada término.
Paso 16.2.6.1.1
Multiplica por .
Paso 16.2.6.1.2
Multiplica por .
Paso 16.2.6.1.3
Multiplica por .
Paso 16.2.6.1.4
Multiplica .
Paso 16.2.6.1.4.1
Multiplica por .
Paso 16.2.6.1.4.2
Eleva a la potencia de .
Paso 16.2.6.1.4.3
Eleva a la potencia de .
Paso 16.2.6.1.4.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 16.2.6.1.4.5
Suma y .
Paso 16.2.6.1.5
Reescribe como .
Paso 16.2.6.1.5.1
Usa para reescribir como .
Paso 16.2.6.1.5.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 16.2.6.1.5.3
Combina y .
Paso 16.2.6.1.5.4
Cancela el factor común de .
Paso 16.2.6.1.5.4.1
Cancela el factor común.
Paso 16.2.6.1.5.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 16.2.6.1.5.5
Evalúa el exponente.
Paso 16.2.6.1.6
Multiplica por .
Paso 16.2.6.2
Suma y .
Paso 16.2.6.3
Suma y .
Paso 16.2.7
La respuesta final es .
Paso 17
Estos son los extremos locales de .
es un mínimo local
es un máximo local
Paso 18