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Cálculo Ejemplos
Paso 1
Escribe como una función.
Paso 2
Paso 2.1
Diferencia con la regla del múltiplo constante.
Paso 2.1.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.1.2
Reescribe como .
Paso 2.2
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 2.2.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 2.2.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.2.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 2.3
Diferencia.
Paso 2.3.1
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
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.3.6
Multiplica por .
Paso 2.3.7
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.3.8
Suma y .
Paso 2.4
Simplifica.
Paso 2.4.1
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 2.4.2
Combina los términos.
Paso 2.4.2.1
Combina y .
Paso 2.4.2.2
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 2.4.3
Reordena los factores de .
Paso 2.4.4
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.4.5
Multiplica por .
Paso 2.4.6
Multiplica por .
Paso 2.4.7
Multiplica por .
Paso 2.4.8
Simplifica el numerador.
Paso 2.4.8.1
Factoriza de .
Paso 2.4.8.1.1
Factoriza de .
Paso 2.4.8.1.2
Factoriza de .
Paso 2.4.8.1.3
Factoriza de .
Paso 2.4.8.2
Multiplica por .
Paso 2.4.9
Factoriza de .
Paso 2.4.10
Reescribe como .
Paso 2.4.11
Factoriza de .
Paso 2.4.12
Reescribe como .
Paso 2.4.13
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
Diferencia.
Paso 3.3.1
Multiplica los exponentes en .
Paso 3.3.1.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 3.3.1.2
Multiplica por .
Paso 3.3.2
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 3.3.3
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.3.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 3.3.5
Simplifica la expresión.
Paso 3.3.5.1
Suma y .
Paso 3.3.5.2
Multiplica por .
Paso 3.4
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 3.4.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 3.4.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.4.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 3.5
Simplifica con la obtención del factor común.
Paso 3.5.1
Multiplica por .
Paso 3.5.2
Factoriza de .
Paso 3.5.2.1
Factoriza de .
Paso 3.5.2.2
Factoriza de .
Paso 3.5.2.3
Factoriza de .
Paso 3.6
Cancela los factores comunes.
Paso 3.6.1
Factoriza de .
Paso 3.6.2
Cancela el factor común.
Paso 3.6.3
Reescribe la expresión.
Paso 3.7
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 3.8
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.9
Como es constante con respecto a , 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
Multiplica por .
Paso 3.12
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 3.13
Combina fracciones.
Paso 3.13.1
Suma y .
Paso 3.13.2
Combina y .
Paso 3.13.3
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 3.14
Simplifica.
Paso 3.14.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.14.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.14.3
Simplifica el numerador.
Paso 3.14.3.1
Simplifica cada término.
Paso 3.14.3.1.1
Multiplica por .
Paso 3.14.3.1.2
Multiplica por .
Paso 3.14.3.1.3
Multiplica por .
Paso 3.14.3.1.4
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 3.14.3.1.4.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.14.3.1.4.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.14.3.1.4.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.14.3.1.5
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 3.14.3.1.5.1
Simplifica cada término.
Paso 3.14.3.1.5.1.1
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 3.14.3.1.5.1.2
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 3.14.3.1.5.1.2.1
Mueve .
Paso 3.14.3.1.5.1.2.2
Multiplica por .
Paso 3.14.3.1.5.1.3
Multiplica por .
Paso 3.14.3.1.5.1.4
Multiplica por .
Paso 3.14.3.1.5.1.5
Multiplica por .
Paso 3.14.3.1.5.1.6
Multiplica por .
Paso 3.14.3.1.5.2
Suma y .
Paso 3.14.3.1.6
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.14.3.1.7
Simplifica.
Paso 3.14.3.1.7.1
Multiplica por .
Paso 3.14.3.1.7.2
Multiplica por .
Paso 3.14.3.1.7.3
Multiplica por .
Paso 3.14.3.2
Resta de .
Paso 3.14.3.3
Suma y .
Paso 3.14.3.4
Resta de .
Paso 3.14.4
Factoriza de .
Paso 3.14.4.1
Factoriza de .
Paso 3.14.4.2
Factoriza de .
Paso 3.14.4.3
Factoriza de .
Paso 3.14.4.4
Factoriza de .
Paso 3.14.4.5
Factoriza de .
Paso 3.14.5
Factoriza de .
Paso 3.14.6
Factoriza de .
Paso 3.14.7
Factoriza de .
Paso 3.14.8
Reescribe como .
Paso 3.14.9
Factoriza de .
Paso 3.14.10
Reescribe como .
Paso 3.14.11
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 3.14.12
Multiplica por .
Paso 3.14.13
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
Diferencia con la regla del múltiplo constante.
Paso 5.1.1.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.1.2
Reescribe como .
Paso 5.1.2
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 5.1.2.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 5.1.2.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.2.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 5.1.3
Diferencia.
Paso 5.1.3.1
Multiplica por .
Paso 5.1.3.2
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.3.3
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.3.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.3.5
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.3.6
Multiplica por .
Paso 5.1.3.7
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.3.8
Suma y .
Paso 5.1.4
Simplifica.
Paso 5.1.4.1
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 5.1.4.2
Combina los términos.
Paso 5.1.4.2.1
Combina y .
Paso 5.1.4.2.2
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 5.1.4.3
Reordena los factores de .
Paso 5.1.4.4
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 5.1.4.5
Multiplica por .
Paso 5.1.4.6
Multiplica por .
Paso 5.1.4.7
Multiplica por .
Paso 5.1.4.8
Simplifica el numerador.
Paso 5.1.4.8.1
Factoriza de .
Paso 5.1.4.8.1.1
Factoriza de .
Paso 5.1.4.8.1.2
Factoriza de .
Paso 5.1.4.8.1.3
Factoriza de .
Paso 5.1.4.8.2
Multiplica por .
Paso 5.1.4.9
Factoriza de .
Paso 5.1.4.10
Reescribe como .
Paso 5.1.4.11
Factoriza de .
Paso 5.1.4.12
Reescribe como .
Paso 5.1.4.13
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
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 6.3.1.1
Divide cada término en por .
Paso 6.3.1.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 6.3.1.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 6.3.1.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 6.3.1.2.1.2
Divide por .
Paso 6.3.1.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 6.3.1.3.1
Divide por .
Paso 6.3.2
Suma a ambos lados de la ecuación.
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
Calcula la raíz especificada de ambos lados de la ecuación para eliminar el exponente en el lado izquierdo.
Paso 7.2.2
Simplifica .
Paso 7.2.2.1
Reescribe como .
Paso 7.2.2.2
Extrae los términos de abajo del radical, bajo el supuesto de que tienes números reales positivos.
Paso 7.2.2.3
Más o menos es .
Paso 7.2.3
Usa la fórmula cuadrática para obtener las soluciones.
Paso 7.2.4
Sustituye los valores , y en la fórmula cuadrática y resuelve .
Paso 7.2.5
Simplifica.
Paso 7.2.5.1
Simplifica el numerador.
Paso 7.2.5.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 7.2.5.1.2
Multiplica .
Paso 7.2.5.1.2.1
Multiplica por .
Paso 7.2.5.1.2.2
Multiplica por .
Paso 7.2.5.1.3
Suma y .
Paso 7.2.5.1.4
Reescribe como .
Paso 7.2.5.1.4.1
Factoriza de .
Paso 7.2.5.1.4.2
Reescribe como .
Paso 7.2.5.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 7.2.5.2
Multiplica por .
Paso 7.2.5.3
Simplifica .
Paso 7.2.6
Simplifica la expresión para obtener el valor de la parte de .
Paso 7.2.6.1
Simplifica el numerador.
Paso 7.2.6.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 7.2.6.1.2
Multiplica .
Paso 7.2.6.1.2.1
Multiplica por .
Paso 7.2.6.1.2.2
Multiplica por .
Paso 7.2.6.1.3
Suma y .
Paso 7.2.6.1.4
Reescribe como .
Paso 7.2.6.1.4.1
Factoriza de .
Paso 7.2.6.1.4.2
Reescribe como .
Paso 7.2.6.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 7.2.6.2
Multiplica por .
Paso 7.2.6.3
Simplifica .
Paso 7.2.6.4
Cambia a .
Paso 7.2.7
Simplifica la expresión para obtener el valor de la parte de .
Paso 7.2.7.1
Simplifica el numerador.
Paso 7.2.7.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 7.2.7.1.2
Multiplica .
Paso 7.2.7.1.2.1
Multiplica por .
Paso 7.2.7.1.2.2
Multiplica por .
Paso 7.2.7.1.3
Suma y .
Paso 7.2.7.1.4
Reescribe como .
Paso 7.2.7.1.4.1
Factoriza de .
Paso 7.2.7.1.4.2
Reescribe como .
Paso 7.2.7.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 7.2.7.2
Multiplica por .
Paso 7.2.7.3
Simplifica .
Paso 7.2.7.4
Cambia a .
Paso 7.2.8
La respuesta final es la combinación de ambas soluciones.
Paso 7.3
La ecuación es indefinida cuando el denominador es igual a , el argumento de una raíz cuadrada es menor que o el argumento de un logaritmo es menor o igual que .
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
Eleva a la potencia de .
Paso 10.1.2
Multiplica por .
Paso 10.1.3
Multiplica por .
Paso 10.1.4
Resta de .
Paso 10.1.5
Suma y .
Paso 10.2
Simplifica el denominador.
Paso 10.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 10.2.2
Multiplica por .
Paso 10.2.3
Resta de .
Paso 10.2.4
Resta de .
Paso 10.2.5
Eleva a la potencia de .
Paso 10.3
Reduce la expresión mediante la cancelación de los factores comunes.
Paso 10.3.1
Multiplica por .
Paso 10.3.2
Cancela el factor común de y .
Paso 10.3.2.1
Factoriza de .
Paso 10.3.2.2
Cancela los factores comunes.
Paso 10.3.2.2.1
Factoriza de .
Paso 10.3.2.2.2
Cancela el factor común.
Paso 10.3.2.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 10.3.3
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 11
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 12
Paso 12.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 12.2
Simplifica el resultado.
Paso 12.2.1
Simplifica el denominador.
Paso 12.2.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 12.2.1.2
Multiplica por .
Paso 12.2.1.3
Resta de .
Paso 12.2.1.4
Resta de .
Paso 12.2.2
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 12.2.3
La respuesta final es .
Paso 13
Estos son los extremos locales de .
es un máximo local
Paso 14