Álgebra Exemplos

Encontre o Valor Máximo/Mínimo y=x^4-12x^3+52x^2-96x+64
Etapa 1
Encontre a primeira derivada da função.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.1.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.2
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.2.3
Multiplique por .
Etapa 1.3
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.3.3
Multiplique por .
Etapa 1.4
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.4.3
Multiplique por .
Etapa 1.5
Diferencie usando a regra da constante.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.5.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.5.2
Some e .
Etapa 2
Encontre a segunda derivada da função.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.2
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.3
Multiplique por .
Etapa 2.3
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.3.3
Multiplique por .
Etapa 2.4
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.4.3
Multiplique por .
Etapa 2.5
Diferencie usando a regra da constante.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.5.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.5.2
Some e .
Etapa 3
Para encontrar os valores máximo local e mínimo local da função, defina a derivada como igual a e resolva.
Etapa 4
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.1
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.1.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.2
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.2.3
Multiplique por .
Etapa 4.1.3
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.3.3
Multiplique por .
Etapa 4.1.4
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.4.3
Multiplique por .
Etapa 4.1.5
Diferencie usando a regra da constante.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.5.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.5.2
Some e .
Etapa 4.2
A primeira derivada de com relação a é .
Etapa 5
Defina a primeira derivada como igual a e resolva a equação .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1
Defina a primeira derivada como igual a .
Etapa 5.2
Fatore o lado esquerdo da equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.1
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.1.1
Fatore de .
Etapa 5.2.1.2
Fatore de .
Etapa 5.2.1.3
Fatore de .
Etapa 5.2.1.4
Fatore de .
Etapa 5.2.1.5
Fatore de .
Etapa 5.2.1.6
Fatore de .
Etapa 5.2.1.7
Fatore de .
Etapa 5.2.2
Fatore usando o teste das raízes racionais.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.2.1
Se uma função polinomial tiver coeficientes inteiros, então todo zero racional terá a forma , em que é um fator da constante e é um fator do coeficiente de maior ordem.
Etapa 5.2.2.2
Encontre todas as combinações de . Essas são as raízes possíveis da função polinomial.
Etapa 5.2.2.3
Substitua e simplifique a expressão. Nesse caso, a expressão é igual a . Portanto, é uma raiz do polinômio.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.2.3.1
Substitua no polinômio.
Etapa 5.2.2.3.2
Eleve à potência de .
Etapa 5.2.2.3.3
Eleve à potência de .
Etapa 5.2.2.3.4
Multiplique por .
Etapa 5.2.2.3.5
Subtraia de .
Etapa 5.2.2.3.6
Multiplique por .
Etapa 5.2.2.3.7
Some e .
Etapa 5.2.2.3.8
Subtraia de .
Etapa 5.2.2.4
Como é uma raiz conhecida, divida o polinômio por para encontrar o polinômio do quociente. Então, esse polinômio pode ser usado para encontrar as raízes restantes.
Etapa 5.2.2.5
Divida por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.2.5.1
Estabeleça os polinômios a serem divididos. Se não houver um termo para cada expoente, insira um com valor de .
--+-
Etapa 5.2.2.5.2
Divida o termo de ordem mais alta no dividendo pelo termo de ordem mais alta no divisor .
--+-
Etapa 5.2.2.5.3
Multiplique o novo termo do quociente pelo divisor.
--+-
+-
Etapa 5.2.2.5.4
A expressão precisa ser subtraída do dividendo. Portanto, altere todos os sinais em .
--+-
-+
Etapa 5.2.2.5.5
Depois de alterar os sinais, some o último dividendo do polinômio multiplicado para encontrar o novo dividendo.
--+-
-+
-
Etapa 5.2.2.5.6
Tire os próximos termos do dividendo original e os coloque no dividendo atual.
--+-
-+
-+
Etapa 5.2.2.5.7
Divida o termo de ordem mais alta no dividendo pelo termo de ordem mais alta no divisor .
-
--+-
-+
-+
Etapa 5.2.2.5.8
Multiplique o novo termo do quociente pelo divisor.
-
--+-
-+
-+
-+
Etapa 5.2.2.5.9
A expressão precisa ser subtraída do dividendo. Portanto, altere todos os sinais em .
-
--+-
-+
-+
+-
Etapa 5.2.2.5.10
Depois de alterar os sinais, some o último dividendo do polinômio multiplicado para encontrar o novo dividendo.
-
--+-
-+
-+
+-
+
Etapa 5.2.2.5.11
Tire os próximos termos do dividendo original e os coloque no dividendo atual.
-
--+-
-+
-+
+-
+-
Etapa 5.2.2.5.12
Divida o termo de ordem mais alta no dividendo pelo termo de ordem mais alta no divisor .
-+
--+-
-+
-+
+-
+-
Etapa 5.2.2.5.13
Multiplique o novo termo do quociente pelo divisor.
-+
--+-
-+
-+
+-
+-
+-
Etapa 5.2.2.5.14
A expressão precisa ser subtraída do dividendo. Portanto, altere todos os sinais em .
-+
--+-
-+
-+
+-
+-
-+
Etapa 5.2.2.5.15
Depois de alterar os sinais, some o último dividendo do polinômio multiplicado para encontrar o novo dividendo.
-+
--+-
-+
-+
+-
+-
-+
Etapa 5.2.2.5.16
Já que o resto é , a resposta final é o quociente.
Etapa 5.2.2.6
Escreva como um conjunto de fatores.
Etapa 5.2.3
Fatore.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.3.1
Fatore usando o método AC.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.3.1.1
Fatore usando o método AC.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.3.1.1.1
Considere a forma . Encontre um par de números inteiros cujo produto é e cuja soma é . Neste caso, cujo produto é e cuja soma é .
Etapa 5.2.3.1.1.2
Escreva a forma fatorada usando estes números inteiros.
Etapa 5.2.3.1.2
Remova os parênteses desnecessários.
Etapa 5.2.3.2
Remova os parênteses desnecessários.
Etapa 5.3
Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a , toda a expressão será igual a .
Etapa 5.4
Defina como igual a e resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.1
Defina como igual a .
Etapa 5.4.2
Some aos dois lados da equação.
Etapa 5.5
Defina como igual a e resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.1
Defina como igual a .
Etapa 5.5.2
Some aos dois lados da equação.
Etapa 5.6
Defina como igual a e resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.6.1
Defina como igual a .
Etapa 5.6.2
Some aos dois lados da equação.
Etapa 5.7
A solução final são todos os valores que tornam verdadeiro.
Etapa 6
Encontre os valores em que a derivada é indefinida.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1
O domínio da expressão consiste em todos os números reais, exceto quando a expressão é indefinida. Nesse caso, não existe um número real que torne a expressão indefinida.
Etapa 7
Pontos críticos para avaliar.
Etapa 8
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 9
Avalie a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 9.1.2
Multiplique por .
Etapa 9.1.3
Multiplique por .
Etapa 9.2
Simplifique somando e subtraindo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.2.1
Subtraia de .
Etapa 9.2.2
Some e .
Etapa 10
é um mínimo local, porque o valor da segunda derivada é positivo. Isso é conhecido como teste da segunda derivada.
é um mínimo local
Etapa 11
Encontre o valor y quando .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 11.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.4
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.5
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.6
Multiplique por .
Etapa 11.2.2
Simplifique somando e subtraindo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.2.1
Subtraia de .
Etapa 11.2.2.2
Some e .
Etapa 11.2.2.3
Subtraia de .
Etapa 11.2.2.4
Some e .
Etapa 11.2.3
A resposta final é .
Etapa 12
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 13
Avalie a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 13.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 13.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 13.1.2
Multiplique por .
Etapa 13.1.3
Multiplique por .
Etapa 13.2
Simplifique somando e subtraindo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 13.2.1
Subtraia de .
Etapa 13.2.2
Some e .
Etapa 14
é um mínimo local, porque o valor da segunda derivada é positivo. Isso é conhecido como teste da segunda derivada.
é um mínimo local
Etapa 15
Encontre o valor y quando .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 15.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.4
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.5
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.6
Multiplique por .
Etapa 15.2.2
Simplifique somando e subtraindo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.2.1
Subtraia de .
Etapa 15.2.2.2
Some e .
Etapa 15.2.2.3
Subtraia de .
Etapa 15.2.2.4
Some e .
Etapa 15.2.3
A resposta final é .
Etapa 16
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 17
Avalie a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 17.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 17.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 17.1.2
Multiplique por .
Etapa 17.1.3
Multiplique por .
Etapa 17.2
Simplifique somando e subtraindo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 17.2.1
Subtraia de .
Etapa 17.2.2
Some e .
Etapa 18
é um máximo local, porque o valor da segunda derivada é negativo. Isso é conhecido como teste da segunda derivada.
é um máximo local
Etapa 19
Encontre o valor y quando .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 19.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.4
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.5
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.6
Multiplique por .
Etapa 19.2.2
Simplifique somando e subtraindo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.2.1
Subtraia de .
Etapa 19.2.2.2
Some e .
Etapa 19.2.2.3
Subtraia de .
Etapa 19.2.2.4
Some e .
Etapa 19.2.3
A resposta final é .
Etapa 20
Esses são os extremos locais para .
é um mínimo local
é um mínimo local
é um máximo local
Etapa 21