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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
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.5
Evalúa .
Paso 2.5.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.5.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.5.3
Multiplica por .
Paso 2.6
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.7
Combina los términos.
Paso 2.7.1
Suma y .
Paso 2.7.2
Suma y .
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
Diferencia con la regla de la constante.
Paso 3.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 3.3.2
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 3.4
Combina los términos.
Paso 3.4.1
Suma y .
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
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.5
Evalúa .
Paso 5.1.5.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.5.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 5.1.5.3
Multiplica por .
Paso 5.1.6
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 5.1.7
Combina los términos.
Paso 5.1.7.1
Suma y .
Paso 5.1.7.2
Suma y .
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
Mueve todos los términos que no contengan al lado derecho de la ecuación.
Paso 6.2.1
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 6.2.2
Suma a ambos lados de la ecuación.
Paso 6.3
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 6.3.1
Divide cada término en por .
Paso 6.3.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 6.3.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 6.3.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 6.3.2.1.2
Divide por .
Paso 6.3.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 6.3.3.1
Mueve el negativo al frente de la fracción.
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
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 11
Paso 11.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 11.2
Simplifica el resultado.
Paso 11.2.1
Simplifica cada término.
Paso 11.2.1.1
Reescribe como .
Paso 11.2.1.2
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 11.2.1.2.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 11.2.1.2.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 11.2.1.2.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 11.2.1.3
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 11.2.1.3.1
Simplifica cada término.
Paso 11.2.1.3.1.1
Multiplica .
Paso 11.2.1.3.1.1.1
Multiplica por .
Paso 11.2.1.3.1.1.2
Multiplica por .
Paso 11.2.1.3.1.1.3
Multiplica por .
Paso 11.2.1.3.1.1.4
Multiplica por .
Paso 11.2.1.3.1.1.5
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.3.1.1.6
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.3.1.1.7
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 11.2.1.3.1.1.8
Suma y .
Paso 11.2.1.3.1.1.9
Multiplica por .
Paso 11.2.1.3.1.2
Multiplica .
Paso 11.2.1.3.1.2.1
Multiplica por .
Paso 11.2.1.3.1.2.2
Multiplica por .
Paso 11.2.1.3.1.2.3
Multiplica por .
Paso 11.2.1.3.1.3
Multiplica .
Paso 11.2.1.3.1.3.1
Multiplica por .
Paso 11.2.1.3.1.3.2
Multiplica por .
Paso 11.2.1.3.1.3.3
Multiplica por .
Paso 11.2.1.3.1.4
Multiplica .
Paso 11.2.1.3.1.4.1
Multiplica por .
Paso 11.2.1.3.1.4.2
Multiplica por .
Paso 11.2.1.3.1.4.3
Multiplica por .
Paso 11.2.1.3.2
Resta de .
Paso 11.2.1.4
Simplifica cada término.
Paso 11.2.1.4.1
Cancela el factor común de .
Paso 11.2.1.4.1.1
Factoriza de .
Paso 11.2.1.4.1.2
Factoriza de .
Paso 11.2.1.4.1.3
Cancela el factor común.
Paso 11.2.1.4.1.4
Reescribe la expresión.
Paso 11.2.1.4.2
Reescribe como .
Paso 11.2.1.5
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 11.2.1.6
Simplifica.
Paso 11.2.1.6.1
Cancela el factor común de .
Paso 11.2.1.6.1.1
Factoriza de .
Paso 11.2.1.6.1.2
Cancela el factor común.
Paso 11.2.1.6.1.3
Reescribe la expresión.
Paso 11.2.1.6.2
Cancela el factor común de .
Paso 11.2.1.6.2.1
Mueve el signo menos inicial en al numerador.
Paso 11.2.1.6.2.2
Factoriza de .
Paso 11.2.1.6.2.3
Cancela el factor común.
Paso 11.2.1.6.2.4
Reescribe la expresión.
Paso 11.2.1.6.3
Cancela el factor común de .
Paso 11.2.1.6.3.1
Factoriza de .
Paso 11.2.1.6.3.2
Cancela el factor común.
Paso 11.2.1.6.3.3
Reescribe la expresión.
Paso 11.2.1.7
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 11.2.1.8
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 11.2.1.9
Multiplica .
Paso 11.2.1.9.1
Multiplica por .
Paso 11.2.1.9.2
Combina y .
Paso 11.2.1.9.3
Multiplica por .
Paso 11.2.1.10
Multiplica .
Paso 11.2.1.10.1
Combina y .
Paso 11.2.1.10.2
Multiplica por .
Paso 11.2.1.11
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 11.2.1.12
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 11.2.1.13
Multiplica .
Paso 11.2.1.13.1
Combina y .
Paso 11.2.1.13.2
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.13.3
Eleva a la potencia de .
Paso 11.2.1.13.4
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 11.2.1.13.5
Suma y .
Paso 11.2.1.14
Combina y .
Paso 11.2.1.15
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 11.2.1.16
Multiplica .
Paso 11.2.1.16.1
Multiplica por .
Paso 11.2.1.16.2
Combina y .
Paso 11.2.1.16.3
Multiplica por .
Paso 11.2.1.17
Multiplica .
Paso 11.2.1.17.1
Combina y .
Paso 11.2.1.17.2
Multiplica por .
Paso 11.2.1.18
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 11.2.2
Combina los términos opuestos en .
Paso 11.2.2.1
Suma y .
Paso 11.2.2.2
Suma y .
Paso 11.2.3
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 11.2.4
Escribe cada expresión con un denominador común de , mediante la multiplicación de cada uno por un factor adecuado de .
Paso 11.2.4.1
Multiplica por .
Paso 11.2.4.2
Multiplica por .
Paso 11.2.5
Simplifica los términos.
Paso 11.2.5.1
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 11.2.5.2
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 11.2.5.3
Multiplica por .
Paso 11.2.5.4
Resta de .
Paso 11.2.6
Simplifica cada término.
Paso 11.2.6.1
Simplifica el numerador.
Paso 11.2.6.1.1
Reescribe como .
Paso 11.2.6.1.2
Reescribe como .
Paso 11.2.6.1.3
Reordena y .
Paso 11.2.6.1.4
Dado que ambos términos son cuadrados perfectos, factoriza con la fórmula de la diferencia de cuadrados, , donde y .
Paso 11.2.6.1.5
Multiplica por .
Paso 11.2.6.2
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 11.2.7
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 11.2.8
Simplifica los términos.
Paso 11.2.8.1
Combina y .
Paso 11.2.8.2
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 11.2.9
Simplifica el numerador.
Paso 11.2.9.1
Multiplica por .
Paso 11.2.9.2
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 11.2.9.2.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 11.2.9.2.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 11.2.9.2.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 11.2.9.3
Combina los términos opuestos en .
Paso 11.2.9.3.1
Reordena los factores en los términos y .
Paso 11.2.9.3.2
Suma y .
Paso 11.2.9.3.3
Suma y .
Paso 11.2.9.4
Simplifica cada término.
Paso 11.2.9.4.1
Multiplica por .
Paso 11.2.9.4.2
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 11.2.9.4.3
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 11.2.9.4.3.1
Mueve .
Paso 11.2.9.4.3.2
Multiplica por .
Paso 11.2.9.4.4
Multiplica por .
Paso 11.2.9.5
Resta de .
Paso 11.2.10
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 11.2.11
Simplifica los términos.
Paso 11.2.11.1
Combina y .
Paso 11.2.11.2
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 11.2.12
Simplifica el numerador.
Paso 11.2.12.1
Multiplica por .
Paso 11.2.12.2
Reordena los términos.
Paso 11.2.13
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 11.2.14
Escribe cada expresión con un denominador común de , mediante la multiplicación de cada uno por un factor adecuado de .
Paso 11.2.14.1
Multiplica por .
Paso 11.2.14.2
Multiplica por .
Paso 11.2.15
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 11.2.16
Simplifica el numerador.
Paso 11.2.16.1
Multiplica por .
Paso 11.2.16.2
Suma y .
Paso 11.2.17
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 11.2.18
Escribe cada expresión con un denominador común de , mediante la multiplicación de cada uno por un factor adecuado de .
Paso 11.2.18.1
Multiplica por .
Paso 11.2.18.2
Multiplica por .
Paso 11.2.19
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 11.2.20
Simplifica el numerador.
Paso 11.2.20.1
Multiplica por .
Paso 11.2.20.2
Resta de .
Paso 11.2.21
La respuesta final es .
Paso 12
Estos son los extremos locales de .
es un mínimo local
Paso 13