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Álgebra Exemplos
Etapa 1
Etapa 1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.2
Avalie .
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 .
Etapa 1.3.1
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 1.3.1.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 1.3.1.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.3.1.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 1.3.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.3.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.3.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.3.5
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.3.6
Combine e .
Etapa 1.3.7
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.3.8
Simplifique o numerador.
Etapa 1.3.8.1
Multiplique por .
Etapa 1.3.8.2
Subtraia de .
Etapa 1.3.9
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 1.3.10
Some e .
Etapa 1.3.11
Combine e .
Etapa 1.3.12
Multiplique por .
Etapa 1.3.13
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 2
Etapa 2.1
Diferencie.
Etapa 2.1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.1.2
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2
Avalie .
Etapa 2.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.2
Reescreva como .
Etapa 2.2.3
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 2.2.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.2.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.2.4
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 2.2.4.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.2.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.4.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.2.5
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.2.6
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.7
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.8
Multiplique os expoentes em .
Etapa 2.2.8.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 2.2.8.2
Combine e .
Etapa 2.2.8.3
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.2.9
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 2.2.10
Combine e .
Etapa 2.2.11
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 2.2.12
Simplifique o numerador.
Etapa 2.2.12.1
Multiplique por .
Etapa 2.2.12.2
Subtraia de .
Etapa 2.2.13
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.2.14
Some e .
Etapa 2.2.15
Combine e .
Etapa 2.2.16
Multiplique por .
Etapa 2.2.17
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 2.2.18
Combine e .
Etapa 2.2.19
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 2.2.20
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.2.20.1
Mova .
Etapa 2.2.20.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.2.20.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 2.2.20.4
Some e .
Etapa 2.2.21
Multiplique por .
Etapa 2.2.22
Multiplique por .
Etapa 2.3
Subtraia de .
Etapa 3
Para encontrar os valores máximo local e mínimo local da função, defina a derivada como igual a e resolva.
Etapa 4
Etapa 4.1
Encontre a primeira derivada.
Etapa 4.1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.2
Avalie .
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 .
Etapa 4.1.3.1
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 4.1.3.1.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 4.1.3.1.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.3.1.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 4.1.3.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.3.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.3.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.3.5
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 4.1.3.6
Combine e .
Etapa 4.1.3.7
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 4.1.3.8
Simplifique o numerador.
Etapa 4.1.3.8.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.3.8.2
Subtraia de .
Etapa 4.1.3.9
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 4.1.3.10
Some e .
Etapa 4.1.3.11
Combine e .
Etapa 4.1.3.12
Multiplique por .
Etapa 4.1.3.13
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 4.2
A primeira derivada de com relação a é .
Etapa 5
Etapa 5.1
Defina a primeira derivada como igual a .
Etapa 5.2
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 5.3
Encontre o MMC dos termos na equação.
Etapa 5.3.1
Encontrar o MMC de uma lista de valores é o mesmo que encontrar o MMC dos denominadores desses valores.
Etapa 5.3.2
O MMC é o menor número positivo pelo qual todos os números se dividem uniformemente.
1. Liste os fatores primos de cada número.
2. Multiplique cada fator pelo maior número de vezes em que ele ocorre em cada número.
Etapa 5.3.3
Como não tem fatores além de e .
é um número primo
Etapa 5.3.4
O MMC de é o resultado da multiplicação de todos os fatores primos pelo maior número de vezes que eles ocorrem em qualquer um dos números.
Etapa 5.3.5
O fator de é o próprio .
ocorre vez.
Etapa 5.3.6
O MMC de é o resultado da multiplicação de todos os fatores pelo maior número de vezes que eles ocorrem em qualquer um dos termos.
Etapa 5.3.7
O mínimo múltiplo comum de alguns números é o menor número do qual os números são fatores.
Etapa 5.4
Multiplique cada termo em por para eliminar as frações.
Etapa 5.4.1
Multiplique cada termo em por .
Etapa 5.4.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.4.2.1
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 5.4.2.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.4.2.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.4.2.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.4.2.3
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.4.2.3.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.4.2.3.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.4.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.4.3.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.4.3.1.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 5.4.3.1.2
Fatore de .
Etapa 5.4.3.1.3
Cancele o fator comum.
Etapa 5.4.3.1.4
Reescreva a expressão.
Etapa 5.5
Resolva a equação.
Etapa 5.5.1
Reescreva a equação como .
Etapa 5.5.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 5.5.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.5.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.5.2.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.5.2.2.2
Divida por .
Etapa 5.5.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.5.2.3.1
Divida por .
Etapa 5.5.3
Eleve cada lado da equação à potência de para eliminar o expoente fracionário no lado esquerdo.
Etapa 5.5.4
Simplifique o expoente.
Etapa 5.5.4.1
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.5.4.1.1
Simplifique .
Etapa 5.5.4.1.1.1
Multiplique os expoentes em .
Etapa 5.5.4.1.1.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 5.5.4.1.1.1.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.5.4.1.1.1.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.5.4.1.1.1.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.5.4.1.1.2
Simplifique.
Etapa 5.5.4.2
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.5.4.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 5.5.5
Mova todos os termos que não contêm para o lado direito da equação.
Etapa 5.5.5.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 5.5.5.2
Subtraia de .
Etapa 6
Etapa 6.1
Converta expressões com expoentes fracionários em radicais.
Etapa 6.1.1
Aplique a regra para reescrever a exponenciação como um radical.
Etapa 6.1.2
Qualquer número elevado a é a própria base.
Etapa 6.2
Defina o denominador em como igual a para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 6.3
Resolva .
Etapa 6.3.1
Para remover o radical no lado esquerdo da equação, eleve ao cubo os dois lados da equação.
Etapa 6.3.2
Simplifique cada lado da equação.
Etapa 6.3.2.1
Use para reescrever como .
Etapa 6.3.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 6.3.2.2.1
Simplifique .
Etapa 6.3.2.2.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 6.3.2.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 6.3.2.2.1.3
Multiplique os expoentes em .
Etapa 6.3.2.2.1.3.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 6.3.2.2.1.3.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 6.3.2.2.1.3.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.3.2.2.1.3.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 6.3.2.2.1.4
Simplifique.
Etapa 6.3.2.2.1.5
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 6.3.2.2.1.6
Multiplique por .
Etapa 6.3.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 6.3.2.3.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 6.3.3
Resolva .
Etapa 6.3.3.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 6.3.3.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 6.3.3.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 6.3.3.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 6.3.3.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 6.3.3.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.3.3.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 6.3.3.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 6.3.3.2.3.1
Divida por .
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
Etapa 9.1
Simplifique o denominador.
Etapa 9.1.1
Some e .
Etapa 9.1.2
Reescreva como .
Etapa 9.1.3
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 9.1.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 9.1.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 9.1.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 9.1.5
Eleve à potência de .
Etapa 9.2
Multiplique por .
Etapa 10
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 11
Etapa 11.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 11.2
Simplifique o resultado.
Etapa 11.2.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.2
Simplifique cada termo.
Etapa 11.2.2.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 11.2.2.2
Some e .
Etapa 11.2.2.3
Reescreva como .
Etapa 11.2.2.4
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 11.2.2.5
Cancele o fator comum de .
Etapa 11.2.2.5.1
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.2.5.2
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.2.6
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.3
Simplifique a expressão.
Etapa 11.2.3.1
Escreva como uma fração com um denominador comum.
Etapa 11.2.3.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 11.2.3.3
Some e .
Etapa 11.2.3.4
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 11.2.4
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
Etapa 13.1
Simplifique a expressão.
Etapa 13.1.1
Some e .
Etapa 13.1.2
Reescreva como .
Etapa 13.1.3
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 13.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 13.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 13.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 13.3
Simplifique a expressão.
Etapa 13.3.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 13.3.2
Multiplique por .
Etapa 13.3.3
A expressão contém uma divisão por . A expressão é indefinida.
Indefinido
Etapa 13.4
A expressão contém uma divisão por . A expressão é indefinida.
Indefinido
Indefinido
Etapa 14
Etapa 14.1
Divida em intervalos separados em torno dos valores de que tornam a primeira derivada ou indefinida.
Etapa 14.2
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Etapa 14.2.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 14.2.2
Simplifique o resultado.
Etapa 14.2.2.1
Some e .
Etapa 14.2.2.2
A resposta final é .
Etapa 14.3
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Etapa 14.3.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 14.3.2
Simplifique o resultado.
Etapa 14.3.2.1
Some e .
Etapa 14.3.2.2
A resposta final é .
Etapa 14.4
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Etapa 14.4.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 14.4.2
Simplifique o resultado.
Etapa 14.4.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 14.4.2.1.1
Simplifique o denominador.
Etapa 14.4.2.1.1.1
Some e .
Etapa 14.4.2.1.1.2
Um elevado a qualquer potência é um.
Etapa 14.4.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 14.4.2.2
Combine frações.
Etapa 14.4.2.2.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 14.4.2.2.2
Some e .
Etapa 14.4.2.3
A resposta final é .
Etapa 14.5
Como a primeira derivada mudou os sinais de positivo para negativo em torno de , então é um máximo local.
é um máximo local
Etapa 14.6
Como a primeira derivada mudou os sinais de negativo para positivo em torno de , então é um mínimo local.
é um mínimo local
Etapa 14.7
Esses são os extremos locais para .
é um máximo local
é um mínimo local
é um máximo local
é um mínimo local
Etapa 15