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Cálculo Ejemplos
Paso 1
Paso 1.1
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 1.2
Diferencia.
Paso 1.2.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.2.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.4
Simplifica la expresión.
Paso 1.2.4.1
Suma y .
Paso 1.2.4.2
Multiplica por .
Paso 1.3
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 1.4
Diferencia.
Paso 1.4.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.4.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.4.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.4.4
Simplifica la expresión.
Paso 1.4.4.1
Suma y .
Paso 1.4.4.2
Multiplica por .
Paso 1.5
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 1.6
Diferencia.
Paso 1.6.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.6.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.6.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.6.4
Simplifica la expresión.
Paso 1.6.4.1
Suma y .
Paso 1.6.4.2
Multiplica por .
Paso 1.6.5
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.6.6
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.6.7
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.6.8
Multiplica por .
Paso 1.6.9
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.6.10
Simplifica la expresión.
Paso 1.6.10.1
Suma y .
Paso 1.6.10.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 1.7
Simplifica.
Paso 1.7.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.7.2
Multiplica por .
Paso 1.7.3
Resta de .
Paso 1.7.4
Resta de .
Paso 1.7.5
Factoriza de .
Paso 1.7.5.1
Factoriza de .
Paso 1.7.5.2
Factoriza de .
Paso 1.7.5.3
Factoriza de .
Paso 1.7.6
Multiplica por .
Paso 1.7.7
Reordena los términos.
Paso 1.7.8
Simplifica cada término.
Paso 1.7.8.1
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 1.7.8.1.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.7.8.1.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.7.8.1.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.7.8.2
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 1.7.8.2.1
Simplifica cada término.
Paso 1.7.8.2.1.1
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 1.7.8.2.1.1.1
Mueve .
Paso 1.7.8.2.1.1.2
Multiplica por .
Paso 1.7.8.2.1.2
Multiplica por .
Paso 1.7.8.2.1.3
Multiplica por .
Paso 1.7.8.2.2
Resta de .
Paso 1.7.8.3
Expande mediante la multiplicación de cada término de la primera expresión por cada término de la segunda expresión.
Paso 1.7.8.4
Simplifica cada término.
Paso 1.7.8.4.1
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 1.7.8.4.1.1
Mueve .
Paso 1.7.8.4.1.2
Multiplica por .
Paso 1.7.8.4.1.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 1.7.8.4.1.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.7.8.4.1.3
Suma y .
Paso 1.7.8.4.2
Multiplica por .
Paso 1.7.8.4.3
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 1.7.8.4.3.1
Mueve .
Paso 1.7.8.4.3.2
Multiplica por .
Paso 1.7.8.4.4
Multiplica por .
Paso 1.7.8.4.5
Multiplica por .
Paso 1.7.8.5
Resta de .
Paso 1.7.8.6
Resta de .
Paso 1.7.8.7
Simplifica cada término.
Paso 1.7.8.7.1
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 1.7.8.7.1.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.7.8.7.1.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.7.8.7.1.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.7.8.7.2
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 1.7.8.7.2.1
Simplifica cada término.
Paso 1.7.8.7.2.1.1
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 1.7.8.7.2.1.1.1
Mueve .
Paso 1.7.8.7.2.1.1.2
Multiplica por .
Paso 1.7.8.7.2.1.2
Multiplica por .
Paso 1.7.8.7.2.1.3
Multiplica por .
Paso 1.7.8.7.2.2
Resta de .
Paso 1.7.8.7.3
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 1.7.8.7.3.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.7.8.7.3.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.7.8.7.3.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.7.8.7.4
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 1.7.8.7.4.1
Simplifica cada término.
Paso 1.7.8.7.4.1.1
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 1.7.8.7.4.1.2
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 1.7.8.7.4.1.2.1
Mueve .
Paso 1.7.8.7.4.1.2.2
Multiplica por .
Paso 1.7.8.7.4.1.3
Mueve a la izquierda de .
Paso 1.7.8.7.4.1.4
Multiplica por .
Paso 1.7.8.7.4.1.5
Multiplica por .
Paso 1.7.8.7.4.2
Suma y .
Paso 1.7.8.8
Resta de .
Paso 1.7.8.9
Suma y .
Paso 1.7.8.10
Suma y .
Paso 1.7.8.11
Expande mediante la multiplicación de cada término de la primera expresión por cada término de la segunda expresión.
Paso 1.7.8.12
Simplifica cada término.
Paso 1.7.8.12.1
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 1.7.8.12.1.1
Mueve .
Paso 1.7.8.12.1.2
Multiplica por .
Paso 1.7.8.12.1.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 1.7.8.12.1.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.7.8.12.1.3
Suma y .
Paso 1.7.8.12.2
Multiplica por .
Paso 1.7.8.12.3
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 1.7.8.12.3.1
Mueve .
Paso 1.7.8.12.3.2
Multiplica por .
Paso 1.7.8.12.4
Multiplica por .
Paso 1.7.8.12.5
Multiplica por .
Paso 1.7.8.13
Resta de .
Paso 1.7.8.14
Suma y .
Paso 1.7.9
Resta de .
Paso 1.7.10
Resta de .
Paso 1.7.11
Resta de .
Paso 1.7.12
Suma y .
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
Evalúa .
Paso 2.4.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.4.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.4.3
Multiplica por .
Paso 2.5
Diferencia con la regla de la constante.
Paso 2.5.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.5.2
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
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 4.1.2
Diferencia.
Paso 4.1.2.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.2.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.2.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.2.4
Simplifica la expresión.
Paso 4.1.2.4.1
Suma y .
Paso 4.1.2.4.2
Multiplica por .
Paso 4.1.3
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 4.1.4
Diferencia.
Paso 4.1.4.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.4.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.4.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.4.4
Simplifica la expresión.
Paso 4.1.4.4.1
Suma y .
Paso 4.1.4.4.2
Multiplica por .
Paso 4.1.5
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 4.1.6
Diferencia.
Paso 4.1.6.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.6.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.6.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.6.4
Simplifica la expresión.
Paso 4.1.6.4.1
Suma y .
Paso 4.1.6.4.2
Multiplica por .
Paso 4.1.6.5
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.6.6
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.6.7
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.6.8
Multiplica por .
Paso 4.1.6.9
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.6.10
Simplifica la expresión.
Paso 4.1.6.10.1
Suma y .
Paso 4.1.6.10.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 4.1.7
Simplifica.
Paso 4.1.7.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.7.2
Multiplica por .
Paso 4.1.7.3
Resta de .
Paso 4.1.7.4
Resta de .
Paso 4.1.7.5
Factoriza de .
Paso 4.1.7.5.1
Factoriza de .
Paso 4.1.7.5.2
Factoriza de .
Paso 4.1.7.5.3
Factoriza de .
Paso 4.1.7.6
Multiplica por .
Paso 4.1.7.7
Reordena los términos.
Paso 4.1.7.8
Simplifica cada término.
Paso 4.1.7.8.1
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 4.1.7.8.1.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.7.8.1.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.7.8.1.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.7.8.2
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 4.1.7.8.2.1
Simplifica cada término.
Paso 4.1.7.8.2.1.1
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 4.1.7.8.2.1.1.1
Mueve .
Paso 4.1.7.8.2.1.1.2
Multiplica por .
Paso 4.1.7.8.2.1.2
Multiplica por .
Paso 4.1.7.8.2.1.3
Multiplica por .
Paso 4.1.7.8.2.2
Resta de .
Paso 4.1.7.8.3
Expande mediante la multiplicación de cada término de la primera expresión por cada término de la segunda expresión.
Paso 4.1.7.8.4
Simplifica cada término.
Paso 4.1.7.8.4.1
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 4.1.7.8.4.1.1
Mueve .
Paso 4.1.7.8.4.1.2
Multiplica por .
Paso 4.1.7.8.4.1.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 4.1.7.8.4.1.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 4.1.7.8.4.1.3
Suma y .
Paso 4.1.7.8.4.2
Multiplica por .
Paso 4.1.7.8.4.3
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 4.1.7.8.4.3.1
Mueve .
Paso 4.1.7.8.4.3.2
Multiplica por .
Paso 4.1.7.8.4.4
Multiplica por .
Paso 4.1.7.8.4.5
Multiplica por .
Paso 4.1.7.8.5
Resta de .
Paso 4.1.7.8.6
Resta de .
Paso 4.1.7.8.7
Simplifica cada término.
Paso 4.1.7.8.7.1
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 4.1.7.8.7.1.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.7.8.7.1.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.7.8.7.1.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.7.8.7.2
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 4.1.7.8.7.2.1
Simplifica cada término.
Paso 4.1.7.8.7.2.1.1
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 4.1.7.8.7.2.1.1.1
Mueve .
Paso 4.1.7.8.7.2.1.1.2
Multiplica por .
Paso 4.1.7.8.7.2.1.2
Multiplica por .
Paso 4.1.7.8.7.2.1.3
Multiplica por .
Paso 4.1.7.8.7.2.2
Resta de .
Paso 4.1.7.8.7.3
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 4.1.7.8.7.3.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.7.8.7.3.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.7.8.7.3.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 4.1.7.8.7.4
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 4.1.7.8.7.4.1
Simplifica cada término.
Paso 4.1.7.8.7.4.1.1
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 4.1.7.8.7.4.1.2
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 4.1.7.8.7.4.1.2.1
Mueve .
Paso 4.1.7.8.7.4.1.2.2
Multiplica por .
Paso 4.1.7.8.7.4.1.3
Mueve a la izquierda de .
Paso 4.1.7.8.7.4.1.4
Multiplica por .
Paso 4.1.7.8.7.4.1.5
Multiplica por .
Paso 4.1.7.8.7.4.2
Suma y .
Paso 4.1.7.8.8
Resta de .
Paso 4.1.7.8.9
Suma y .
Paso 4.1.7.8.10
Suma y .
Paso 4.1.7.8.11
Expande mediante la multiplicación de cada término de la primera expresión por cada término de la segunda expresión.
Paso 4.1.7.8.12
Simplifica cada término.
Paso 4.1.7.8.12.1
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 4.1.7.8.12.1.1
Mueve .
Paso 4.1.7.8.12.1.2
Multiplica por .
Paso 4.1.7.8.12.1.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 4.1.7.8.12.1.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 4.1.7.8.12.1.3
Suma y .
Paso 4.1.7.8.12.2
Multiplica por .
Paso 4.1.7.8.12.3
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 4.1.7.8.12.3.1
Mueve .
Paso 4.1.7.8.12.3.2
Multiplica por .
Paso 4.1.7.8.12.4
Multiplica por .
Paso 4.1.7.8.12.5
Multiplica por .
Paso 4.1.7.8.13
Resta de .
Paso 4.1.7.8.14
Suma y .
Paso 4.1.7.9
Resta de .
Paso 4.1.7.10
Resta de .
Paso 4.1.7.11
Resta de .
Paso 4.1.7.12
Suma y .
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
Grafica cada lado de la ecuación. La solución es el valor x del punto de intersección.
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
Simplifica cada término.
Paso 9.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 9.1.2
Multiplica por .
Paso 9.1.3
Multiplica por .
Paso 9.2
Simplifica mediante suma y resta.
Paso 9.2.1
Suma y .
Paso 9.2.2
Resta de .
Paso 10
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 11
Paso 11.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 11.2
Simplifica el resultado.
Paso 11.2.1
Multiplica por .
Paso 11.2.2
Resta de .
Paso 11.2.3
Suma y .
Paso 11.2.4
Multiplica por .
Paso 11.2.5
Resta de .
Paso 11.2.6
Multiplica por .
Paso 11.2.7
Suma y .
Paso 11.2.8
Multiplica por .
Paso 11.2.9
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
Simplifica cada término.
Paso 13.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 13.1.2
Multiplica por .
Paso 13.1.3
Multiplica por .
Paso 13.2
Simplifica mediante suma y resta.
Paso 13.2.1
Suma y .
Paso 13.2.2
Resta de .
Paso 14
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 15
Paso 15.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 15.2
Simplifica el resultado.
Paso 15.2.1
Multiplica por .
Paso 15.2.2
Resta de .
Paso 15.2.3
Suma y .
Paso 15.2.4
Multiplica por .
Paso 15.2.5
Resta de .
Paso 15.2.6
Multiplica por .
Paso 15.2.7
Suma y .
Paso 15.2.8
Multiplica por .
Paso 15.2.9
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
Simplifica cada término.
Paso 17.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 17.1.2
Multiplica por .
Paso 17.1.3
Multiplica por .
Paso 17.2
Simplifica mediante la resta de números.
Paso 17.2.1
Resta de .
Paso 17.2.2
Resta de .
Paso 18
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 19
Paso 19.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 19.2
Simplifica el resultado.
Paso 19.2.1
Multiplica por .
Paso 19.2.2
Resta de .
Paso 19.2.3
Suma y .
Paso 19.2.4
Multiplica por .
Paso 19.2.5
Resta de .
Paso 19.2.6
Multiplica por .
Paso 19.2.7
Suma y .
Paso 19.2.8
Multiplica por .
Paso 19.2.9
La respuesta final es .
Paso 20
Estos son los extremos locales de .
es un máximo local
es un mínimo local
es un máximo local
Paso 21