Cálculo Ejemplos

Hallar los máximos y mínimos locales f(x)=x+|2x|
Paso 1
Obtén la primera derivada de la función.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1
Diferencia.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.2
Evalúa .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.2.1
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.2.1.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 1.2.1.2
La derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.1.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 1.2.2
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.3
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.2.4
Multiplica por .
Paso 1.2.5
Combina y .
Paso 1.2.6
Multiplica por .
Paso 1.3
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.3.1
Reordena los términos.
Paso 1.3.2
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.3.2.1
Elimina los términos no negativos del valor absoluto.
Paso 1.3.2.2
Cancela el factor común de y .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.3.2.2.1
Factoriza de .
Paso 1.3.2.2.2
Cancela los factores comunes.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.3.2.2.2.1
Factoriza de .
Paso 1.3.2.2.2.2
Cancela el factor común.
Paso 1.3.2.2.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 2
Obtén la segunda derivada de la función.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2
Evalúa .
Toca para ver más pasos...
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 del cociente, que establece que es donde y .
Paso 2.2.3
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.2.4
La derivada de con respecto a es .
Paso 2.2.5
Multiplica por .
Paso 2.2.6
Combina y .
Paso 2.2.7
Eleva a la potencia de .
Paso 2.2.8
Eleva a la potencia de .
Paso 2.2.9
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.2.10
Suma y .
Paso 2.2.11
Combina y .
Paso 2.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.4
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.4.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.4.2
Combina los términos.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.4.2.1
Multiplica por .
Paso 2.4.2.2
Combina y .
Paso 2.4.2.3
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 2.4.2.4
Suma y .
Paso 2.4.3
Reordena los términos.
Paso 2.4.4
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.4.4.1
Factoriza de .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.4.4.1.1
Factoriza de .
Paso 2.4.4.1.2
Factoriza de .
Paso 2.4.4.1.3
Factoriza de .
Paso 2.4.4.2
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 2.4.4.3
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 2.4.4.4
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.4.4.4.1
Multiplica .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.4.4.4.1.1
Para multiplicar valores absolutos, multiplica los términos dentro de cada valor absoluto.
Paso 2.4.4.4.1.2
Eleva a la potencia de .
Paso 2.4.4.4.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 2.4.4.4.1.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.4.4.4.1.5
Suma y .
Paso 2.4.4.4.2
Elimina los términos no negativos del valor absoluto.
Paso 2.4.4.4.3
Suma y .
Paso 2.4.4.5
Divide por .
Paso 2.4.5
Elimina el valor absoluto en porque las potenciaciones con potencias pares siempre son positivas.
Paso 2.4.6
Multiplica por .
Paso 2.4.7
Divide por .
Paso 3
Para obtener los valores mínimo y máximo locales de la función, establece la derivada igual a y resuelve.
Paso 4
Obtén la primera derivada.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.1
Obtén la primera derivada.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.1.1
Diferencia.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.1.1.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.1.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.2
Evalúa .
Toca para ver más pasos...
Paso 4.1.2.1
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Toca para ver más pasos...
Paso 4.1.2.1.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 4.1.2.1.2
La derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.2.1.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 4.1.2.2
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 4.1.2.3
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 4.1.2.4
Multiplica por .
Paso 4.1.2.5
Combina y .
Paso 4.1.2.6
Multiplica por .
Paso 4.1.3
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.1.3.1
Reordena los términos.
Paso 4.1.3.2
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.1.3.2.1
Elimina los términos no negativos del valor absoluto.
Paso 4.1.3.2.2
Cancela el factor común de y .
Toca para ver más pasos...
Paso 4.1.3.2.2.1
Factoriza de .
Paso 4.1.3.2.2.2
Cancela los factores comunes.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.1.3.2.2.2.1
Factoriza de .
Paso 4.1.3.2.2.2.2
Cancela el factor común.
Paso 4.1.3.2.2.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 4.2
La primera derivada de con respecto a es .
Paso 5
Establece la primera derivada igual a , luego resuelve la ecuación .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.1
Establece la primera derivada igual a .
Paso 5.2
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 5.3
Obtén el mcd de los términos en la ecuación.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.3.1
La obtención del mcd de una lista de valores es lo mismo que obtener el MCM de los denominadores de esos valores.
Paso 5.3.2
El mínimo común múltiplo (MCM) de una y cualquier expresión es la expresión.
Paso 5.4
Multiplica cada término en por para eliminar las fracciones.
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Paso 5.4.1
Multiplica cada término en por .
Paso 5.4.2
Simplifica el lado izquierdo.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.4.2.1
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.4.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 5.4.2.1.2
Reescribe la expresión.
Paso 5.5
Resuelve la ecuación.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.5.1
Reescribe la ecuación como .
Paso 5.5.2
Divide cada término en por y simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.5.2.1
Divide cada término en por .
Paso 5.5.2.2
Simplifica el lado izquierdo.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.5.2.2.1
La división de dos valores negativos da como resultado un valor positivo.
Paso 5.5.2.2.2
Divide por .
Paso 5.5.2.3
Simplifica el lado derecho.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.5.2.3.1
Mueve el negativo del denominador de .
Paso 5.5.2.3.2
Reescribe como .
Paso 5.5.2.3.3
Multiplica por .
Paso 5.6
Elimina el término de valor absoluto. Esto crea un en el lado derecho de la ecuación debido a .
Paso 5.7
La solución completa es el resultado de las partes positiva y negativa de la solución.
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Paso 5.7.1
Primero, usa el valor positivo de para obtener la primera solución.
Paso 5.7.2
Mueve todos los términos que contengan al lado izquierdo de la ecuación.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.7.2.1
Suma a ambos lados de la ecuación.
Paso 5.7.2.2
Suma y .
Paso 5.7.3
Divide cada término en por y simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.7.3.1
Divide cada término en por .
Paso 5.7.3.2
Simplifica el lado izquierdo.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.7.3.2.1
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 5.7.3.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 5.7.3.2.1.2
Divide por .
Paso 5.7.3.3
Simplifica el lado derecho.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.7.3.3.1
Divide por .
Paso 5.7.4
Luego, usa el valor negativo de para obtener la segunda solución.
Paso 5.7.5
Mueve todos los términos que contengan al lado izquierdo de la ecuación.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.7.5.1
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 5.7.5.2
Resta de .
Paso 5.7.6
Divide cada término en por y simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.7.6.1
Divide cada término en por .
Paso 5.7.6.2
Simplifica el lado izquierdo.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.7.6.2.1
La división de dos valores negativos da como resultado un valor positivo.
Paso 5.7.6.2.2
Divide por .
Paso 5.7.6.3
Simplifica el lado derecho.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.7.6.3.1
Divide por .
Paso 5.8
Excluye las soluciones que no hagan que sea verdadera.
Paso 6
Obtén los valores en el lugar donde la derivada es indefinida.
Toca para ver más pasos...
Paso 6.1
Establece el denominador en igual que para obtener el lugar donde no está definida la expresión.
Paso 6.2
Resuelve
Toca para ver más pasos...
Paso 6.2.1
Elimina el término de valor absoluto. Esto crea un en el lado derecho de la ecuación debido a .
Paso 6.2.2
Más o menos es .
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
Como hay al menos un punto con o segunda derivada indefinida, aplica la prueba de la primera derivada.
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Paso 9.1
Divide en intervalos separados alrededor de los valores de que hacen que la primera derivada sea o indefinida.
Paso 9.2
Sustituye cualquier número, como , del intervalo en la primera derivada para comprobar si el resultado es negativo o positivo.
Toca para ver más pasos...
Paso 9.2.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 9.2.2
Simplifica el resultado.
Toca para ver más pasos...
Paso 9.2.2.1
Multiplica por .
Paso 9.2.2.2
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 9.2.2.2.1
El valor absoluto es la distancia entre un número y cero. La distancia entre y es .
Paso 9.2.2.2.2
Divide por .
Paso 9.2.2.3
Suma y .
Paso 9.2.2.4
La respuesta final es .
Paso 9.3
Sustituye cualquier número, como , del intervalo en la primera derivada para comprobar si el resultado es negativo o positivo.
Toca para ver más pasos...
Paso 9.3.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 9.3.2
Simplifica el resultado.
Toca para ver más pasos...
Paso 9.3.2.1
Multiplica por .
Paso 9.3.2.2
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 9.3.2.2.1
El valor absoluto es la distancia entre un número y cero. La distancia entre y es .
Paso 9.3.2.2.2
Divide por .
Paso 9.3.2.3
Suma y .
Paso 9.3.2.4
La respuesta final es .
Paso 9.4
Como la primera derivada cambió los signos de negativo a positivo alrededor de , es un mínimo local.
es un mínimo local
es un mínimo local
Paso 10