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Cálculo Ejemplos
Paso 1
Escribe como una función.
Paso 2
Paso 2.1
Diferencia.
Paso 2.1.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.1.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
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
Reescribe como .
Paso 2.2.3
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.2.4
Multiplica por .
Paso 2.3
Simplifica.
Paso 2.3.1
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 2.3.2
Combina los términos.
Paso 2.3.2.1
Combina y .
Paso 2.3.2.2
Mueve el negativo al frente de la fracción.
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
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.2.3
Multiplica por .
Paso 3.3
Evalúa .
Paso 3.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 3.3.2
Reescribe como .
Paso 3.3.3
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 3.3.3.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 3.3.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.3.3.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 3.3.4
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.3.5
Multiplica los exponentes en .
Paso 3.3.5.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 3.3.5.2
Multiplica por .
Paso 3.3.6
Multiplica por .
Paso 3.3.7
Eleva a la potencia de .
Paso 3.3.8
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 3.3.9
Resta de .
Paso 3.3.10
Multiplica por .
Paso 3.4
Simplifica.
Paso 3.4.1
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 3.4.2
Combina y .
Paso 3.4.3
Reordena los términos.
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.
Paso 5.1.1.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.1.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.2
Evalúa .
Paso 5.1.2.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.2.2
Reescribe como .
Paso 5.1.2.3
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.2.4
Multiplica por .
Paso 5.1.3
Simplifica.
Paso 5.1.3.1
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 5.1.3.2
Combina los términos.
Paso 5.1.3.2.1
Combina y .
Paso 5.1.3.2.2
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
Obtén el mcd de los términos en la ecuación.
Paso 6.2.1
La obtención del mcd de una lista de valores es lo mismo que obtener el MCM de los denominadores de esos valores.
Paso 6.2.2
El mínimo común múltiplo (MCM) de una y cualquier expresión es la expresión.
Paso 6.3
Multiplica cada término en por para eliminar las fracciones.
Paso 6.3.1
Multiplica cada término en por .
Paso 6.3.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 6.3.2.1
Simplifica cada término.
Paso 6.3.2.1.1
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 6.3.2.1.1.1
Mueve .
Paso 6.3.2.1.1.2
Multiplica por .
Paso 6.3.2.1.1.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 6.3.2.1.1.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 6.3.2.1.1.3
Suma y .
Paso 6.3.2.1.2
Cancela el factor común de .
Paso 6.3.2.1.2.1
Mueve el signo menos inicial en al numerador.
Paso 6.3.2.1.2.2
Cancela el factor común.
Paso 6.3.2.1.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 6.3.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 6.3.3.1
Multiplica por .
Paso 6.4
Resuelve la ecuación.
Paso 6.4.1
Suma a ambos lados de la ecuación.
Paso 6.4.2
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 6.4.3
Factoriza de .
Paso 6.4.3.1
Factoriza de .
Paso 6.4.3.2
Factoriza de .
Paso 6.4.3.3
Factoriza de .
Paso 6.4.4
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 6.4.4.1
Divide cada término en por .
Paso 6.4.4.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 6.4.4.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 6.4.4.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 6.4.4.2.1.2
Divide por .
Paso 6.4.4.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 6.4.4.3.1
Divide por .
Paso 6.4.5
Suma a ambos lados de la ecuación.
Paso 6.4.6
Calcula la raíz especificada de ambos lados de la ecuación para eliminar el exponente en el lado izquierdo.
Paso 6.4.7
Simplifica .
Paso 6.4.7.1
Reescribe como .
Paso 6.4.7.1.1
Factoriza de .
Paso 6.4.7.1.2
Reescribe como .
Paso 6.4.7.2
Retira los términos de abajo del radical.
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 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 cada término.
Paso 10.1.1
Simplifica el denominador.
Paso 10.1.1.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 10.1.1.2
Eleva a la potencia de .
Paso 10.1.1.3
Reescribe como .
Paso 10.1.1.3.1
Usa para reescribir como .
Paso 10.1.1.3.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 10.1.1.3.3
Combina y .
Paso 10.1.1.3.4
Cancela el factor común de .
Paso 10.1.1.3.4.1
Cancela el factor común.
Paso 10.1.1.3.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 10.1.1.3.5
Evalúa el exponente.
Paso 10.1.2
Multiplica por .
Paso 10.1.3
Divide por .
Paso 10.2
Suma y .
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
Simplifica cada término.
Paso 12.2.1.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 12.2.1.2
Eleva a la potencia de .
Paso 12.2.1.3
Reescribe como .
Paso 12.2.1.4
Eleva a la potencia de .
Paso 12.2.1.5
Cancela el factor común de y .
Paso 12.2.1.5.1
Factoriza de .
Paso 12.2.1.5.2
Cancela los factores comunes.
Paso 12.2.1.5.2.1
Factoriza de .
Paso 12.2.1.5.2.2
Cancela el factor común.
Paso 12.2.1.5.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 12.2.1.6
Multiplica por .
Paso 12.2.1.7
Combina y simplifica el denominador.
Paso 12.2.1.7.1
Multiplica por .
Paso 12.2.1.7.2
Eleva a la potencia de .
Paso 12.2.1.7.3
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 12.2.1.7.4
Suma y .
Paso 12.2.1.7.5
Reescribe como .
Paso 12.2.1.7.5.1
Usa para reescribir como .
Paso 12.2.1.7.5.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 12.2.1.7.5.3
Combina y .
Paso 12.2.1.7.5.4
Cancela el factor común de .
Paso 12.2.1.7.5.4.1
Cancela el factor común.
Paso 12.2.1.7.5.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 12.2.1.7.5.5
Evalúa el exponente.
Paso 12.2.1.8
Cancela el factor común de y .
Paso 12.2.1.8.1
Factoriza de .
Paso 12.2.1.8.2
Cancela los factores comunes.
Paso 12.2.1.8.2.1
Factoriza de .
Paso 12.2.1.8.2.2
Cancela el factor común.
Paso 12.2.1.8.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 12.2.1.8.2.4
Divide por .
Paso 12.2.1.9
Reescribe como .
Paso 12.2.1.10
Eleva a la potencia de .
Paso 12.2.2
Suma y .
Paso 12.2.3
La respuesta final es .
Paso 13
Estos son los extremos locales de .
es un mínimo local
Paso 14