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Cálculo Ejemplos
Paso 1
Escribe como una función.
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
La derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.3
Multiplica por .
Paso 2.4
Reordena los términos.
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
La derivada de con respecto a es .
Paso 3.3
Diferencia con la regla de la constante.
Paso 3.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 3.3.2
Suma y .
Paso 4
Para obtener los valores mínimo y máximo locales de la función, establece la derivada igual a y resuelve.
Paso 5
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 6
Paso 6.1
Divide cada término en por .
Paso 6.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 6.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 6.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 6.2.1.2
Reescribe la expresión.
Paso 6.2.2
Cancela el factor común de .
Paso 6.2.2.1
Cancela el factor común.
Paso 6.2.2.2
Divide por .
Paso 6.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 6.3.1
Cancela el factor común de .
Paso 6.3.1.1
Cancela el factor común.
Paso 6.3.1.2
Reescribe la expresión.
Paso 6.3.2
Multiplica por .
Paso 6.3.3
Combina y simplifica el denominador.
Paso 6.3.3.1
Multiplica por .
Paso 6.3.3.2
Eleva a la potencia de .
Paso 6.3.3.3
Eleva a la potencia de .
Paso 6.3.3.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 6.3.3.5
Suma y .
Paso 6.3.3.6
Reescribe como .
Paso 6.3.3.6.1
Usa para reescribir como .
Paso 6.3.3.6.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 6.3.3.6.3
Combina y .
Paso 6.3.3.6.4
Cancela el factor común de .
Paso 6.3.3.6.4.1
Cancela el factor común.
Paso 6.3.3.6.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 6.3.3.6.5
Evalúa el exponente.
Paso 7
Resta la inversa de seno de ambos lados de la ecuación para extraer del interior de seno.
Paso 8
Paso 8.1
El valor exacto de es .
Paso 9
La función seno es positiva en el primer y el segundo cuadrante. Para obtener la segunda solución, resta el ángulo de referencia de para obtener la solución en el segundo cuadrante.
Paso 10
Paso 10.1
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 10.2
Combina fracciones.
Paso 10.2.1
Combina y .
Paso 10.2.2
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 10.3
Simplifica el numerador.
Paso 10.3.1
Mueve a la izquierda de .
Paso 10.3.2
Resta de .
Paso 11
La solución a la ecuación .
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
El valor exacto de es .
Paso 13.2
Cancela el factor común de .
Paso 13.2.1
Factoriza de .
Paso 13.2.2
Cancela el factor común.
Paso 13.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 13.3
Eleva a la potencia de .
Paso 13.4
Eleva a la potencia de .
Paso 13.5
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 13.6
Suma y .
Paso 13.7
Reescribe como .
Paso 13.7.1
Usa para reescribir como .
Paso 13.7.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 13.7.3
Combina y .
Paso 13.7.4
Cancela el factor común de .
Paso 13.7.4.1
Cancela el factor común.
Paso 13.7.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 13.7.5
Evalúa el exponente.
Paso 13.8
Multiplica por .
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
Simplifica cada término.
Paso 15.2.1.1
Cancela el factor común de .
Paso 15.2.1.1.1
Factoriza de .
Paso 15.2.1.1.2
Cancela el factor común.
Paso 15.2.1.1.3
Reescribe la expresión.
Paso 15.2.1.2
El valor exacto de es .
Paso 15.2.1.3
Cancela el factor común de .
Paso 15.2.1.3.1
Factoriza de .
Paso 15.2.1.3.2
Cancela el factor común.
Paso 15.2.1.3.3
Reescribe la expresión.
Paso 15.2.1.4
Eleva a la potencia de .
Paso 15.2.1.5
Eleva a la potencia de .
Paso 15.2.1.6
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 15.2.1.7
Suma y .
Paso 15.2.1.8
Reescribe como .
Paso 15.2.1.8.1
Usa para reescribir como .
Paso 15.2.1.8.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 15.2.1.8.3
Combina y .
Paso 15.2.1.8.4
Cancela el factor común de .
Paso 15.2.1.8.4.1
Cancela el factor común.
Paso 15.2.1.8.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 15.2.1.8.5
Evalúa el exponente.
Paso 15.2.2
La respuesta final es .
Paso 16
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 17
Paso 17.1
Aplica el ángulo de referencia mediante la búsqueda del ángulo con valores trigonométricos equivalentes en el primer cuadrante. Haz que la expresión sea negativa porque el coseno es negativo en el segundo cuadrante.
Paso 17.2
El valor exacto de es .
Paso 17.3
Cancela el factor común de .
Paso 17.3.1
Mueve el signo menos inicial en al numerador.
Paso 17.3.2
Factoriza de .
Paso 17.3.3
Cancela el factor común.
Paso 17.3.4
Reescribe la expresión.
Paso 17.4
Multiplica.
Paso 17.4.1
Multiplica por .
Paso 17.4.2
Multiplica por .
Paso 17.5
Eleva a la potencia de .
Paso 17.6
Eleva a la potencia de .
Paso 17.7
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 17.8
Suma y .
Paso 17.9
Reescribe como .
Paso 17.9.1
Usa para reescribir como .
Paso 17.9.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 17.9.3
Combina y .
Paso 17.9.4
Cancela el factor común de .
Paso 17.9.4.1
Cancela el factor común.
Paso 17.9.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 17.9.5
Evalúa el exponente.
Paso 18
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 19
Paso 19.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 19.2
Simplifica el resultado.
Paso 19.2.1
Simplifica cada término.
Paso 19.2.1.1
Cancela el factor común de .
Paso 19.2.1.1.1
Factoriza de .
Paso 19.2.1.1.2
Cancela el factor común.
Paso 19.2.1.1.3
Reescribe la expresión.
Paso 19.2.1.2
Aplica el ángulo de referencia mediante la búsqueda del ángulo con valores trigonométricos equivalentes en el primer cuadrante. Haz que la expresión sea negativa porque el coseno es negativo en el segundo cuadrante.
Paso 19.2.1.3
El valor exacto de es .
Paso 19.2.1.4
Cancela el factor común de .
Paso 19.2.1.4.1
Mueve el signo menos inicial en al numerador.
Paso 19.2.1.4.2
Factoriza de .
Paso 19.2.1.4.3
Cancela el factor común.
Paso 19.2.1.4.4
Reescribe la expresión.
Paso 19.2.1.5
Eleva a la potencia de .
Paso 19.2.1.6
Eleva a la potencia de .
Paso 19.2.1.7
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 19.2.1.8
Suma y .
Paso 19.2.1.9
Reescribe como .
Paso 19.2.1.9.1
Usa para reescribir como .
Paso 19.2.1.9.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 19.2.1.9.3
Combina y .
Paso 19.2.1.9.4
Cancela el factor común de .
Paso 19.2.1.9.4.1
Cancela el factor común.
Paso 19.2.1.9.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 19.2.1.9.5
Evalúa el exponente.
Paso 19.2.1.10
Multiplica por .
Paso 19.2.2
La respuesta final es .
Paso 20
Estos son los extremos locales de .
es un máximo local
es un mínimo local
Paso 21