Ingresa un problema...
Cálculo Ejemplos
Paso 1
Escribe como una función.
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 con la regla de la potencia.
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
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.3.3
Mueve a la izquierda de .
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
Diferencia.
Paso 2.5.1
Multiplica por .
Paso 2.5.2
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.5.3
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.5.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.5.5
Combina fracciones.
Paso 2.5.5.1
Suma y .
Paso 2.5.5.2
Multiplica por .
Paso 2.5.5.3
Combina y .
Paso 2.6
Simplifica.
Paso 2.6.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.6.2
Simplifica el numerador.
Paso 2.6.2.1
Factoriza de .
Paso 2.6.2.1.1
Factoriza de .
Paso 2.6.2.1.2
Factoriza de .
Paso 2.6.2.1.3
Factoriza de .
Paso 2.6.2.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.6.2.3
Multiplica por .
Paso 2.6.2.4
Resta de .
Paso 2.6.3
Cancela el factor común de y .
Paso 2.6.3.1
Factoriza de .
Paso 2.6.3.2
Cancela los factores comunes.
Paso 2.6.3.2.1
Factoriza de .
Paso 2.6.3.2.2
Cancela el factor común.
Paso 2.6.3.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 2.6.4
Factoriza de .
Paso 2.6.5
Reescribe como .
Paso 2.6.6
Factoriza de .
Paso 2.6.7
Reescribe como .
Paso 2.6.8
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 3
Paso 3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 3.2
Diferencia con la regla del cociente, que establece que es donde y .
Paso 3.3
Multiplica los exponentes en .
Paso 3.3.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 3.3.2
Multiplica por .
Paso 3.4
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 3.5
Diferencia.
Paso 3.5.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 3.5.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.5.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 3.5.4
Simplifica la expresión.
Paso 3.5.4.1
Suma y .
Paso 3.5.4.2
Multiplica por .
Paso 3.5.5
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.5.6
Simplifica mediante la adición de términos.
Paso 3.5.6.1
Multiplica por .
Paso 3.5.6.2
Suma y .
Paso 3.6
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 3.6.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 3.6.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.6.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 3.7
Simplifica con la obtención del factor común.
Paso 3.7.1
Multiplica por .
Paso 3.7.2
Factoriza de .
Paso 3.7.2.1
Factoriza de .
Paso 3.7.2.2
Factoriza de .
Paso 3.7.2.3
Factoriza de .
Paso 3.8
Cancela los factores comunes.
Paso 3.8.1
Factoriza de .
Paso 3.8.2
Cancela el factor común.
Paso 3.8.3
Reescribe la expresión.
Paso 3.9
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 3.10
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.11
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 3.12
Combina fracciones.
Paso 3.12.1
Suma y .
Paso 3.12.2
Multiplica por .
Paso 3.12.3
Combina y .
Paso 3.12.4
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 3.13
Simplifica.
Paso 3.13.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.13.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.13.3
Simplifica el numerador.
Paso 3.13.3.1
Simplifica cada término.
Paso 3.13.3.1.1
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 3.13.3.1.1.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.13.3.1.1.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.13.3.1.1.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.13.3.1.2
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 3.13.3.1.2.1
Simplifica cada término.
Paso 3.13.3.1.2.1.1
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 3.13.3.1.2.1.2
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 3.13.3.1.2.1.2.1
Mueve .
Paso 3.13.3.1.2.1.2.2
Multiplica por .
Paso 3.13.3.1.2.1.3
Mueve a la izquierda de .
Paso 3.13.3.1.2.1.4
Multiplica por .
Paso 3.13.3.1.2.1.5
Multiplica por .
Paso 3.13.3.1.2.2
Suma y .
Paso 3.13.3.1.2.3
Suma y .
Paso 3.13.3.1.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.13.3.1.4
Multiplica por .
Paso 3.13.3.1.5
Multiplica por .
Paso 3.13.3.1.6
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 3.13.3.1.6.1
Mueve .
Paso 3.13.3.1.6.2
Multiplica por .
Paso 3.13.3.1.7
Multiplica por .
Paso 3.13.3.1.8
Multiplica por .
Paso 3.13.3.1.9
Multiplica por .
Paso 3.13.3.2
Resta de .
Paso 3.13.4
Simplifica el numerador.
Paso 3.13.4.1
Factoriza de .
Paso 3.13.4.1.1
Factoriza de .
Paso 3.13.4.1.2
Factoriza de .
Paso 3.13.4.1.3
Factoriza de .
Paso 3.13.4.1.4
Factoriza de .
Paso 3.13.4.1.5
Factoriza de .
Paso 3.13.4.2
Reordena los términos.
Paso 3.13.5
Factoriza de .
Paso 3.13.6
Factoriza de .
Paso 3.13.7
Factoriza de .
Paso 3.13.8
Reescribe como .
Paso 3.13.9
Factoriza de .
Paso 3.13.10
Reescribe como .
Paso 3.13.11
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 3.13.12
Multiplica por .
Paso 3.13.13
Multiplica por .
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
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.2
Diferencia con la regla del cociente, que establece que es donde y .
Paso 5.1.3
Diferencia con la regla de la potencia.
Paso 5.1.3.1
Multiplica los exponentes en .
Paso 5.1.3.1.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 5.1.3.1.2
Multiplica por .
Paso 5.1.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.3.3
Mueve a la izquierda de .
Paso 5.1.4
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 5.1.4.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 5.1.4.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.4.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 5.1.5
Diferencia.
Paso 5.1.5.1
Multiplica por .
Paso 5.1.5.2
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.5.3
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.5.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.5.5
Combina fracciones.
Paso 5.1.5.5.1
Suma y .
Paso 5.1.5.5.2
Multiplica por .
Paso 5.1.5.5.3
Combina y .
Paso 5.1.6
Simplifica.
Paso 5.1.6.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 5.1.6.2
Simplifica el numerador.
Paso 5.1.6.2.1
Factoriza de .
Paso 5.1.6.2.1.1
Factoriza de .
Paso 5.1.6.2.1.2
Factoriza de .
Paso 5.1.6.2.1.3
Factoriza de .
Paso 5.1.6.2.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 5.1.6.2.3
Multiplica por .
Paso 5.1.6.2.4
Resta de .
Paso 5.1.6.3
Cancela el factor común de y .
Paso 5.1.6.3.1
Factoriza de .
Paso 5.1.6.3.2
Cancela los factores comunes.
Paso 5.1.6.3.2.1
Factoriza de .
Paso 5.1.6.3.2.2
Cancela el factor común.
Paso 5.1.6.3.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 5.1.6.4
Factoriza de .
Paso 5.1.6.5
Reescribe como .
Paso 5.1.6.6
Factoriza de .
Paso 5.1.6.7
Reescribe como .
Paso 5.1.6.8
Mueve el negativo al frente de la fracción.
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
Establece el numerador igual a cero.
Paso 6.3
Resuelve la ecuación en .
Paso 6.3.1
Si cualquier factor individual en el lado izquierdo de la ecuación es igual a , la expresión completa será igual a .
Paso 6.3.2
Establece igual a .
Paso 6.3.3
Establece igual a y resuelve .
Paso 6.3.3.1
Establece igual a .
Paso 6.3.3.2
Suma a ambos lados de la ecuación.
Paso 6.3.4
La solución final comprende todos los valores que hacen verdadera.
Paso 7
Paso 7.1
Establece el denominador en igual que para obtener el lugar donde no está definida la expresión.
Paso 7.2
Resuelve
Paso 7.2.1
Establece igual a .
Paso 7.2.2
Resta de ambos lados de la ecuación.
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 el numerador.
Paso 10.1.1
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 10.1.2
Multiplica por .
Paso 10.1.3
Suma y .
Paso 10.1.4
Suma y .
Paso 10.2
Simplifica el denominador.
Paso 10.2.1
Suma y .
Paso 10.2.2
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 10.3
Simplifica la expresión.
Paso 10.3.1
Multiplica por .
Paso 10.3.2
Divide por .
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
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 12.2.2
Simplifica el denominador.
Paso 12.2.2.1
Suma y .
Paso 12.2.2.2
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 12.2.3
Simplifica la expresión.
Paso 12.2.3.1
Multiplica por .
Paso 12.2.3.2
Divide por .
Paso 12.2.4
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 el numerador.
Paso 14.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 14.1.2
Multiplica por .
Paso 14.1.3
Resta de .
Paso 14.1.4
Suma y .
Paso 14.2
Simplifica el denominador.
Paso 14.2.1
Suma y .
Paso 14.2.2
Eleva a la potencia de .
Paso 14.3
Reduce la expresión mediante la cancelación de los factores comunes.
Paso 14.3.1
Multiplica por .
Paso 14.3.2
Cancela el factor común de y .
Paso 14.3.2.1
Factoriza de .
Paso 14.3.2.2
Cancela los factores comunes.
Paso 14.3.2.2.1
Factoriza de .
Paso 14.3.2.2.2
Cancela el factor común.
Paso 14.3.2.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 14.3.3
Mueve el negativo al frente de la fracción.
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
Eleva a la potencia de .
Paso 16.2.2
Simplifica el denominador.
Paso 16.2.2.1
Suma y .
Paso 16.2.2.2
Eleva a la potencia de .
Paso 16.2.3
Simplifica la expresión.
Paso 16.2.3.1
Multiplica por .
Paso 16.2.3.2
Divide por .
Paso 16.2.4
La respuesta final es .
Paso 17
Estos son los extremos locales de .
es un mínimo local
es un máximo local
Paso 18