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Cálculo Ejemplos
Paso 1
Escribe como una función.
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 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
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 3.3.3
Multiplica por .
Paso 3.4
Diferencia con la regla de la constante.
Paso 3.4.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 3.4.2
Suma y .
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
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
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
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.2.3
Multiplica por .
Paso 5.1.3
Evalúa .
Paso 5.1.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.3.3
Multiplica por .
Paso 5.1.4
Evalúa .
Paso 5.1.4.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.4.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.4.3
Multiplica por .
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
Sustituye en la ecuación. Esto hará que la fórmula cuadrática sea fácil de usar.
Paso 6.3
Factoriza el lado izquierdo de la ecuación.
Paso 6.3.1
Factoriza de .
Paso 6.3.1.1
Factoriza de .
Paso 6.3.1.2
Factoriza de .
Paso 6.3.1.3
Factoriza de .
Paso 6.3.1.4
Factoriza de .
Paso 6.3.1.5
Factoriza de .
Paso 6.3.2
Factoriza.
Paso 6.3.2.1
Factoriza por agrupación.
Paso 6.3.2.1.1
Para un polinomio de la forma , reescribe el término medio como una suma de dos términos cuyo producto es y cuya suma es .
Paso 6.3.2.1.1.1
Factoriza de .
Paso 6.3.2.1.1.2
Reescribe como más
Paso 6.3.2.1.1.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 6.3.2.1.1.4
Multiplica por .
Paso 6.3.2.1.2
Factoriza el máximo común divisor de cada grupo.
Paso 6.3.2.1.2.1
Agrupa los dos primeros términos y los dos últimos términos.
Paso 6.3.2.1.2.2
Factoriza el máximo común divisor (MCD) de cada grupo.
Paso 6.3.2.1.3
Factoriza el polinomio mediante la factorización del máximo común divisor, .
Paso 6.3.2.2
Elimina los paréntesis innecesarios.
Paso 6.4
Si cualquier factor individual en el lado izquierdo de la ecuación es igual a , la expresión completa será igual a .
Paso 6.5
Establece igual a y resuelve .
Paso 6.5.1
Establece igual a .
Paso 6.5.2
Resuelve en .
Paso 6.5.2.1
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 6.5.2.2
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 6.5.2.2.1
Divide cada término en por .
Paso 6.5.2.2.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 6.5.2.2.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 6.5.2.2.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 6.5.2.2.2.1.2
Divide por .
Paso 6.5.2.2.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 6.5.2.2.3.1
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 6.6
Establece igual a y resuelve .
Paso 6.6.1
Establece igual a .
Paso 6.6.2
Suma a ambos lados de la ecuación.
Paso 6.7
La solución final comprende todos los valores que hacen verdadera.
Paso 6.8
Sustituye el valor real de de nuevo en la ecuación resuelta.
Paso 6.9
Resuelve la primera ecuación para .
Paso 6.10
Resuelve la ecuación en .
Paso 6.10.1
Calcula la raíz especificada de ambos lados de la ecuación para eliminar el exponente en el lado izquierdo.
Paso 6.10.2
Simplifica .
Paso 6.10.2.1
Reescribe como .
Paso 6.10.2.1.1
Reescribe como .
Paso 6.10.2.1.2
Reescribe como .
Paso 6.10.2.2
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 6.10.2.3
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 6.10.2.4
Reescribe como .
Paso 6.10.2.5
Cualquier raíz de es .
Paso 6.10.2.6
Multiplica por .
Paso 6.10.2.7
Combina y simplifica el denominador.
Paso 6.10.2.7.1
Multiplica por .
Paso 6.10.2.7.2
Eleva a la potencia de .
Paso 6.10.2.7.3
Eleva a la potencia de .
Paso 6.10.2.7.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 6.10.2.7.5
Suma y .
Paso 6.10.2.7.6
Reescribe como .
Paso 6.10.2.7.6.1
Usa para reescribir como .
Paso 6.10.2.7.6.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 6.10.2.7.6.3
Combina y .
Paso 6.10.2.7.6.4
Cancela el factor común de .
Paso 6.10.2.7.6.4.1
Cancela el factor común.
Paso 6.10.2.7.6.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 6.10.2.7.6.5
Evalúa el exponente.
Paso 6.10.2.8
Combina y .
Paso 6.10.3
La solución completa es el resultado de las partes positiva y negativa de la solución.
Paso 6.10.3.1
Primero, usa el valor positivo de para obtener la primera solución.
Paso 6.10.3.2
Luego, usa el valor negativo de para obtener la segunda solución.
Paso 6.10.3.3
La solución completa es el resultado de las partes positiva y negativa de la solución.
Paso 6.11
Resuelve la segunda ecuación para .
Paso 6.12
Resuelve la ecuación en .
Paso 6.12.1
Elimina los paréntesis.
Paso 6.12.2
Calcula la raíz especificada de ambos lados de la ecuación para eliminar el exponente en el lado izquierdo.
Paso 6.12.3
Cualquier raíz de es .
Paso 6.12.4
La solución completa es el resultado de las partes positiva y negativa de la solución.
Paso 6.12.4.1
Primero, usa el valor positivo de para obtener la primera solución.
Paso 6.12.4.2
Luego, usa el valor negativo de para obtener la segunda solución.
Paso 6.12.4.3
La solución completa es el resultado de las partes positiva y negativa de la solución.
Paso 6.13
La solución a es .
Paso 7
Paso 7.1
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 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
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 10.1.2
Multiplica por .
Paso 10.1.3
Multiplica por .
Paso 10.2
Resta de .
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
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 12.2.1.2
Multiplica por .
Paso 12.2.1.3
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 12.2.1.4
Multiplica por .
Paso 12.2.1.5
Multiplica por .
Paso 12.2.2
Simplifica mediante la resta de números.
Paso 12.2.2.1
Resta de .
Paso 12.2.2.2
Resta de .
Paso 12.2.3
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 cada término.
Paso 14.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 14.1.2
Multiplica por .
Paso 14.1.3
Multiplica por .
Paso 14.2
Suma y .
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
Simplifica cada término.
Paso 16.2.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 16.2.1.2
Multiplica por .
Paso 16.2.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 16.2.1.4
Multiplica por .
Paso 16.2.1.5
Multiplica por .
Paso 16.2.2
Simplifica mediante la adición de números.
Paso 16.2.2.1
Suma y .
Paso 16.2.2.2
Suma y .
Paso 16.2.3
La respuesta final es .
Paso 17
Estos son los extremos locales de .
es un mínimo local
es un máximo local
Paso 18