Cálculo Exemplos

$f (x) = 2 - \sqrt{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 1

Encontre a primeira derivada da função.

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Etapa 1.1

Diferencie.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 1.1.1

De acordo com a regra da soma, a derivada de $2 - \sqrt{25 - 6 x + x^{2}}$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [2] + \frac{d}{d x} [- \sqrt{25 - 6 x + x^{2}}]$ .

$\frac{d}{d x} [2] + \frac{d}{d x} [- \sqrt{25 - 6 x + x^{2}}]$

Etapa 1.1.2

Como $2$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $2$ em relação a $x$ é $0$ .

$0 + \frac{d}{d x} [- \sqrt{25 - 6 x + x^{2}}]$

Etapa 1.2

Avalie $\frac{d}{d x} [- \sqrt{25 - 6 x + x^{2}}]$ .

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Etapa 1.2.1

Use $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescrever $\sqrt{25 - 6 x + x^{2}}$ como ${(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$0 + \frac{d}{d x} [- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}]$

Etapa 1.2.2

Como $- 1$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ em relação a $x$ é $- \frac{d}{d x} [{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}]$ .

$0 - \frac{d}{d x} [{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}]$

Etapa 1.2.3

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ e $g (x) = 25 - 6 x + x^{2}$ .

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Etapa 1.2.3.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u$ como $25 - 6 x + x^{2}$ .

$0 - (\frac{d}{d u} [u^{\frac{1}{2}}] \frac{d}{d x} [25 - 6 x + x^{2}])$

Etapa 1.2.3.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d u} [u^{n}]$ é $n u^{n - 1}$ , em que $n = \frac{1}{2}$ .

$0 - (\frac{1}{2} u^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [25 - 6 x + x^{2}])$

Etapa 1.2.3.3

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $25 - 6 x + x^{2}$ .

$0 - (\frac{1}{2} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} [25 - 6 x + x^{2}])$

Etapa 1.2.4

De acordo com a regra da soma, a derivada de $25 - 6 x + x^{2}$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [25] + \frac{d}{d x} [- 6 x] + \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$0 - (\frac{1}{2} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} (\frac{d}{d x} [25] + \frac{d}{d x} [- 6 x] + \frac{d}{d x} [x^{2}]))$

Etapa 1.2.5

Como $25$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $25$ em relação a $x$ é $0$ .

$0 - (\frac{1}{2} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} (0 + \frac{d}{d x} [- 6 x] + \frac{d}{d x} [x^{2}]))$

Etapa 1.2.6

Como $- 6$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- 6 x$ em relação a $x$ é $- 6 \frac{d}{d x} [x]$ .

$0 - (\frac{1}{2} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} (0 - 6 \frac{d}{d x} [x] + \frac{d}{d x} [x^{2}]))$

Etapa 1.2.7

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = 1$ .

$0 - (\frac{1}{2} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} (0 - 6 \cdot 1 + \frac{d}{d x} [x^{2}]))$

Etapa 1.2.8

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = 2$ .

$0 - (\frac{1}{2} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} (0 - 6 \cdot 1 + 2 x))$

Etapa 1.2.9

Para escrever $- 1$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{2}{2}$ .

$0 - (\frac{1}{2} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} (0 - 6 \cdot 1 + 2 x))$

Etapa 1.2.10

Combine $- 1$ e $\frac{2}{2}$ .

$0 - (\frac{1}{2} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} (0 - 6 \cdot 1 + 2 x))$

Etapa 1.2.11

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$0 - (\frac{1}{2} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} (0 - 6 \cdot 1 + 2 x))$

Etapa 1.2.12

Simplifique o numerador.

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Etapa 1.2.12.1

Multiplique $- 1$ por $2$ .

$0 - (\frac{1}{2} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1 - 2}{2}} (0 - 6 \cdot 1 + 2 x))$

Etapa 1.2.12.2

Subtraia $2$ de $1$ .

$0 - (\frac{1}{2} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{- 1}{2}} (0 - 6 \cdot 1 + 2 x))$

Etapa 1.2.13

Mova o número negativo para a frente da fração.

$0 - (\frac{1}{2} {(25 - 6 x + x^{2})}^{- \frac{1}{2}} (0 - 6 \cdot 1 + 2 x))$

Etapa 1.2.14

Multiplique $- 6$ por $1$ .

$0 - (\frac{1}{2} {(25 - 6 x + x^{2})}^{- \frac{1}{2}} (0 - 6 + 2 x))$

Etapa 1.2.15

Subtraia $6$ de $0$ .

$0 - (\frac{1}{2} {(25 - 6 x + x^{2})}^{- \frac{1}{2}} (- 6 + 2 x))$

Etapa 1.2.16

Combine $\frac{1}{2}$ e ${(25 - 6 x + x^{2})}^{- \frac{1}{2}}$ .

$0 - (\frac{{(25 - 6 x + x^{2})}^{- \frac{1}{2}}}{2} (- 6 + 2 x))$

Etapa 1.2.17

Mova ${(25 - 6 x + x^{2})}^{- \frac{1}{2}}$ para o denominador usando a regra do expoente negativo $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$0 - \frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}} (- 6 + 2 x)$

Etapa 1.3

Simplifique.

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Etapa 1.3.1

Subtraia $\frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}} (- 6 + 2 x)$ de $0$ .

$- \frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}} (- 6 + 2 x)$

Etapa 1.3.2

Reordene os fatores de $- \frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}} (- 6 + 2 x)$ .

$- (- 6 + 2 x) \frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 1.3.3

Aplique a propriedade distributiva.

$(- - 6 - (2 x)) \frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 1.3.4

Multiplique $- 1$ por $- 6$ .

$(6 - (2 x)) \frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 1.3.5

Multiplique $2$ por $- 1$ .

$(6 - 2 x) \frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 1.3.6

Multiplique $6 - 2 x$ por $\frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ .

$\frac{6 - 2 x}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 1.3.7

Fatore $2$ de $6$ .

$\frac{2 \cdot 3 - 2 x}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 1.3.8

Fatore $2$ de $- 2 x$ .

$\frac{2 \cdot 3 + 2 (- x)}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 1.3.9

Fatore $2$ de $2 (3) + 2 (- x)$ .

$\frac{2 (3 - x)}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 1.3.10

Cancele os fatores comuns.

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Etapa 1.3.10.1

Fatore $2$ de $2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$\frac{2 (3 - x)}{2 ({(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}})}$

Etapa 1.3.10.2

Cancele o fator comum.

$\frac{2 (3 - x)}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 1.3.10.3

Reescreva a expressão.

$\frac{3 - x}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 2

Encontre a segunda derivada da função.

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Etapa 2.1

Diferencie usando a regra do quociente, que determina que $\frac{d}{d x} [\frac{f (x)}{g (x)}]$ é $\frac{g (x) \frac{d}{d x} [f (x)] - f (x) \frac{d}{d x} [g (x)]}{{g (x)}^{2}}$ , em que $f (x) = 3 - x$ e $g (x) = {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$f'' (x) = \frac{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} (3 - x) - (3 - x) \frac{d}{d x} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{({(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

Etapa 2.2

Multiplique os expoentes em ${({(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}})}^{2}$ .

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Etapa 2.2.1

Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$f'' (x) = \frac{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} (3 - x) - (3 - x) \frac{d}{d x} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2} \cdot 2}}$

Etapa 2.2.2

Cancele o fator comum de $2$ .

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Etapa 2.2.2.1

Cancele o fator comum.

$f'' (x) = \frac{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} (3 - x) - (3 - x) \frac{d}{d x} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2} \cdot 2}}$

Etapa 2.2.2.2

Reescreva a expressão.

$f'' (x) = \frac{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} (3 - x) - (3 - x) \frac{d}{d x} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.3

Simplifique.

$f'' (x) = \frac{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} (3 - x) - (3 - x) \frac{d}{d x} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.4

Diferencie.

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Etapa 2.4.1

De acordo com a regra da soma, a derivada de $3 - x$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [3] + \frac{d}{d x} [- x]$ .

$f'' (x) = \frac{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} (\frac{d}{d x} (3) + \frac{d}{d x} (- x)) - (3 - x) \frac{d}{d x} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.4.2

Como $3$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $3$ em relação a $x$ é $0$ .

$f'' (x) = \frac{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} (0 + \frac{d}{d x} (- x)) - (3 - x) \frac{d}{d x} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.4.3

Some $0$ e $\frac{d}{d x} [- x]$ .

$f'' (x) = \frac{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} \frac{d}{d x} (- x) - (3 - x) \frac{d}{d x} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.4.4

Como $- 1$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- x$ em relação a $x$ é $- \frac{d}{d x} [x]$ .

$f'' (x) = \frac{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} (- \frac{d}{d x} x) - (3 - x) \frac{d}{d x} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.4.5

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = 1$ .

$f'' (x) = \frac{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} (- 1 \cdot 1) - (3 - x) \frac{d}{d x} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.4.6

Simplifique a expressão.

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Etapa 2.4.6.1

Multiplique $- 1$ por $1$ .

$f'' (x) = \frac{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot - 1 - (3 - x) \frac{d}{d x} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.4.6.2

Mova $- 1$ para a esquerda de ${(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$f'' (x) = \frac{- 1 \cdot {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - (3 - x) \frac{d}{d x} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.4.6.3

Reescreva $- 1 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ como $- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$f'' (x) = \frac{- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - (3 - x) \frac{d}{d x} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.5

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ e $g (x) = 25 - 6 x + x^{2}$ .

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Etapa 2.5.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u_{1}$ como $25 - 6 x + x^{2}$ .

$f'' (x) = \frac{- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - (3 - x) (\frac{d}{d u (1)} ({u_{1}}^{\frac{1}{2}}) \frac{d}{d x} (25 - 6 x + x^{2}))}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.5.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d u_{1}} [{u_{1}}^{n}]$ é $n {u_{1}}^{n - 1}$ , em que $n = \frac{1}{2}$ .

$f'' (x) = \frac{- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - (3 - x) (\frac{1}{2} {u_{1}}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} (25 - 6 x + x^{2}))}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.5.3

Substitua todas as ocorrências de $u_{1}$ por $25 - 6 x + x^{2}$ .

$f'' (x) = \frac{- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - (3 - x) (\frac{1}{2} \cdot {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} (25 - 6 x + x^{2}))}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.6

Para escrever $- 1$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{2}{2}$ .

$f'' (x) = \frac{- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - (3 - x) (\frac{1}{2} \cdot {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} \frac{d}{d x} (25 - 6 x + x^{2}))}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.7

Combine $- 1$ e $\frac{2}{2}$ .

$f'' (x) = \frac{- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - (3 - x) (\frac{1}{2} \cdot {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} (25 - 6 x + x^{2}))}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.8

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$f'' (x) = \frac{- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - (3 - x) (\frac{1}{2} \cdot {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} \frac{d}{d x} (25 - 6 x + x^{2}))}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.9

Simplifique o numerador.

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Etapa 2.9.1

Multiplique $- 1$ por $2$ .

$f'' (x) = \frac{- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - (3 - x) (\frac{1}{2} \cdot {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1 - 2}{2}} \frac{d}{d x} (25 - 6 x + x^{2}))}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.9.2

Subtraia $2$ de $1$ .

$f'' (x) = \frac{- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - (3 - x) (\frac{1}{2} \cdot {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{- 1}{2}} \frac{d}{d x} (25 - 6 x + x^{2}))}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.10

Combine frações.

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Etapa 2.10.1

Mova o número negativo para a frente da fração.

$f'' (x) = \frac{- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - (3 - x) (\frac{1}{2} \cdot {(25 - 6 x + x^{2})}^{- \frac{1}{2}} \frac{d}{d x} (25 - 6 x + x^{2}))}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.10.2

Combine $\frac{1}{2}$ e ${(25 - 6 x + x^{2})}^{- \frac{1}{2}}$ .

$f'' (x) = \frac{- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - (3 - x) (\frac{{(25 - 6 x + x^{2})}^{- \frac{1}{2}}}{2} \cdot \frac{d}{d x} (25 - 6 x + x^{2}))}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.10.3

Mova ${(25 - 6 x + x^{2})}^{- \frac{1}{2}}$ para o denominador usando a regra do expoente negativo $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$f'' (x) = \frac{- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - (3 - x) (\frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{d}{d x} (25 - 6 x + x^{2}))}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.11

De acordo com a regra da soma, a derivada de $25 - 6 x + x^{2}$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [25] + \frac{d}{d x} [- 6 x] + \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$f'' (x) = \frac{- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - (3 - x) (\frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \cdot (\frac{d}{d x} (25) + \frac{d}{d x} (- 6 x) + \frac{d}{d x} (x^{2})))}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.12

Como $25$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $25$ em relação a $x$ é $0$ .

$f'' (x) = \frac{- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - (3 - x) (\frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \cdot (0 + \frac{d}{d x} (- 6 x) + \frac{d}{d x} (x^{2})))}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.13

Some $0$ e $\frac{d}{d x} [- 6 x]$ .

$f'' (x) = \frac{- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - (3 - x) (\frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \cdot (\frac{d}{d x} (- 6 x) + \frac{d}{d x} (x^{2})))}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.14

Como $- 6$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- 6 x$ em relação a $x$ é $- 6 \frac{d}{d x} [x]$ .

$f'' (x) = \frac{- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - (3 - x) (\frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \cdot (- 6 \frac{d}{d x} x + \frac{d}{d x} (x^{2})))}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.15

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = 1$ .

$f'' (x) = \frac{- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - (3 - x) (\frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \cdot (- 6 \cdot 1 + \frac{d}{d x} (x^{2})))}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.16

Multiplique $- 6$ por $1$ .

$f'' (x) = \frac{- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - (3 - x) (\frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \cdot (- 6 + \frac{d}{d x} (x^{2})))}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.17

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = 2$ .

$f'' (x) = \frac{- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - (3 - x) (\frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \cdot (- 6 + 2 x))}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18

Simplifique.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 2.18.1

Aplique a propriedade distributiva.

$f'' (x) = \frac{- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} + (- 1 \cdot 3 + x) (\frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \cdot (- 6 + 2 x))}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2

Simplifique o numerador.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 2.18.2.1

Deixe $u_{2} = {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ . Substitua $u_{2}$ em todas as ocorrências de ${(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{(3 - x - u_{2}) (3 - x + u_{2})}{u_{2}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.2

Substitua todas as ocorrências de $u_{2}$ por ${(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{(3 - x - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}) (3 - x + {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}})}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3

Simplifique.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 2.18.2.3.1

Expanda $(3 - x - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}) (3 - x + {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}})$ multiplicando cada termo na primeira expressão por cada um dos termos na segunda expressão.

$f'' (x) = \frac{\frac{3 \cdot 3 + 3 (- x) + 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - x \cdot 3 - x (- x) - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 3 - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} (- x) - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.2

Simplifique cada termo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 2.18.2.3.2.1

Multiplique $3$ por $3$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{9 + 3 (- x) + 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - x \cdot 3 - x (- x) - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 3 - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} (- x) - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.2.2

Multiplique $- 1$ por $3$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x + 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - x \cdot 3 - x (- x) - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 3 - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} (- x) - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.2.3

Multiplique $3$ por $- 1$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x + 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 x - x (- x) - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 3 - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} (- x) - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.2.4

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x + 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 x - 1 \cdot (- 1 x \cdot x) - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 3 - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} (- x) - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.2.5

Multiplique $x$ por $x$ somando os expoentes.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 2.18.2.3.2.5.1

Mova $x$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x + 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 x - 1 \cdot (- 1 (x \cdot x)) - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 3 - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} (- x) - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.2.5.2

Multiplique $x$ por $x$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x + 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 x - 1 \cdot (- 1 x^{2}) - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 3 - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} (- x) - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.2.6

Multiplique $- 1$ por $- 1$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x + 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 x + 1 x^{2} - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 3 - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} (- x) - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.2.7

Multiplique $x^{2}$ por $1$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x + 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 x + x^{2} - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} \cdot 3 - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} (- x) - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.2.8

Multiplique $3$ por $- 1$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x + 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 x + x^{2} - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} (- x) - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.2.9

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x + 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 x + x^{2} - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 1 \cdot (- 1 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} x) - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.2.10

Multiplique $- 1$ por $- 1$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x + 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 x + x^{2} - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} + 1 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.2.11

Multiplique ${(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ por $1$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x + 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 x + x^{2} - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} + {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.2.12

Multiplique ${(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ por ${(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ somando os expoentes.

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Etapa 2.18.2.3.2.12.1

Mova ${(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x + 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 x + x^{2} - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} + {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - ({(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}})}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.2.12.2

Use a regra da multiplicação de potências $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar expoentes.

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x + 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 x + x^{2} - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} + {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2} + \frac{1}{2}}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.2.12.3

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x + 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 x + x^{2} - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} + {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1 + 1}{2}}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.2.12.4

Some $1$ e $1$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x + 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 x + x^{2} - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} + {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{2}{2}}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.2.12.5

Divida $2$ por $2$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x + 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 x + x^{2} - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} + {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - (25 - 6 x + x^{2})}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.2.13

Simplifique $- {(25 - 6 x + x^{2})}^{1}$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x + 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 x + x^{2} - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} + {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - (25 - 6 x + x^{2})}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.2.14

Aplique a propriedade distributiva.

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x + 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 x + x^{2} - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} + {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - 1 \cdot 25 - (- 6 x) - x^{2}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.2.15

Simplifique.

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Etapa 2.18.2.3.2.15.1

Multiplique $- 1$ por $25$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x + 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 x + x^{2} - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} + {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - 25 - (- 6 x) - x^{2}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.2.15.2

Multiplique $- 6$ por $- 1$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x + 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 x + x^{2} - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} + {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - 25 + 6 x - x^{2}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.3

Combine os termos opostos em $9 - 3 x + 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 x + x^{2} - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} + {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - 25 + 6 x - x^{2}$ .

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Etapa 2.18.2.3.3.1

Subtraia $3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ de $3 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x - 3 x + x^{2} - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} + 0 + {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - 25 + 6 x - x^{2}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.3.2

Some $9 - 3 x - 3 x + x^{2} - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ e $0$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x - 3 x + x^{2} - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} + {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} x - 25 + 6 x - x^{2}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.3.3

Reorganize os fatores nos termos $- x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ e ${(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} x$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x - 3 x + x^{2} - x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} + x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}} - 25 + 6 x - x^{2}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.3.4

Some $- x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ e $x {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x - 3 x + x^{2} + 0 - 25 + 6 x - x^{2}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.3.5

Some $9 - 3 x - 3 x + x^{2}$ e $0$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x - 3 x + x^{2} - 25 + 6 x - x^{2}}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.3.6

Subtraia $x^{2}$ de $x^{2}$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x - 3 x - 25 + 6 x + 0}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.3.7

Some $9 - 3 x - 3 x - 25 + 6 x$ e $0$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{9 - 3 x - 3 x - 25 + 6 x}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.4

Subtraia $25$ de $9$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{- 3 x - 3 x - 16 + 6 x}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.5

Subtraia $3 x$ de $- 3 x$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{- 6 x - 16 + 6 x}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.6

Combine os termos opostos em $- 6 x - 16 + 6 x$ .

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Etapa 2.18.2.3.6.1

Some $- 6 x$ e $6 x$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{0 - 16}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.3.6.2

Subtraia $16$ de $0$ .

$f'' (x) = \frac{\frac{- 16}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.2.4

Mova o número negativo para a frente da fração.

$f'' (x) = \frac{- \frac{16}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.3

Combine os termos.

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Etapa 2.18.3.1

Reescreva $\frac{- \frac{16}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}}{25 - 6 x + x^{2}}$ como um produto.

$f'' (x) = - \frac{16}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \cdot \frac{1}{25 - 6 x + x^{2}}$

Etapa 2.18.3.2

Multiplique $\frac{1}{25 - 6 x + x^{2}}$ por $\frac{16}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ .

$f'' (x) = - \frac{16}{(25 - 6 x + x^{2}) {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 2.18.3.3

Multiplique $25 - 6 x + x^{2}$ por ${(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ somando os expoentes.

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Etapa 2.18.3.3.1

Multiplique $25 - 6 x + x^{2}$ por ${(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

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Etapa 2.18.3.3.1.1

Eleve $25 - 6 x + x^{2}$ à potência de $1$ .

$f'' (x) = - \frac{16}{(25 - 6 x + x^{2}) {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 2.18.3.3.1.2

Use a regra da multiplicação de potências $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar expoentes.

$f'' (x) = - \frac{16}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{1 + \frac{1}{2}}}$

Etapa 2.18.3.3.2

Escreva $1$ como uma fração com um denominador comum.

$f'' (x) = - \frac{16}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{2}{2} + \frac{1}{2}}}$

Etapa 2.18.3.3.3

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$f'' (x) = - \frac{16}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{2 + 1}{2}}}$

Etapa 2.18.3.3.4

Some $2$ e $1$ .

$f'' (x) = - \frac{16}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{3}{2}}}$

Etapa 3

Para encontrar os valores máximo local e mínimo local da função, defina a derivada como igual a $0$ e resolva.

$\frac{3 - x}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}} = 0$

Etapa 4

Encontre a primeira derivada.

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Etapa 4.1

Encontre a primeira derivada.

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Etapa 4.1.1

Diferencie.

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Etapa 4.1.1.1

De acordo com a regra da soma, a derivada de $2 - \sqrt{25 - 6 x + x^{2}}$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [2] + \frac{d}{d x} [- \sqrt{25 - 6 x + x^{2}}]$ .

$f' (x) = \frac{d}{d x} (2) + \frac{d}{d x} (- \sqrt{25 - 6 x + x^{2}})$

Etapa 4.1.1.2

Como $2$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $2$ em relação a $x$ é $0$ .

$f' (x) = 0 + \frac{d}{d x} (- \sqrt{25 - 6 x + x^{2}})$

Etapa 4.1.2

Avalie $\frac{d}{d x} [- \sqrt{25 - 6 x + x^{2}}]$ .

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Etapa 4.1.2.1

Use $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ para reescrever $\sqrt{25 - 6 x + x^{2}}$ como ${(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$f' (x) = 0 + \frac{d}{d x} (- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}})$

Etapa 4.1.2.2

Como $- 1$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ em relação a $x$ é $- \frac{d}{d x} [{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}]$ .

$f' (x) = 0 - \frac{d}{d x} {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$

Etapa 4.1.2.3

Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ é $f' (g (x)) g' (x)$ , em que $f (x) = x^{\frac{1}{2}}$ e $g (x) = 25 - 6 x + x^{2}$ .

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Etapa 4.1.2.3.1

Para aplicar a regra da cadeia, defina $u$ como $25 - 6 x + x^{2}$ .

$f' (x) = 0 - (\frac{d}{d u} (u^{\frac{1}{2}}) \frac{d}{d x} (25 - 6 x + x^{2}))$

Etapa 4.1.2.3.2

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d u} [u^{n}]$ é $n u^{n - 1}$ , em que $n = \frac{1}{2}$ .

$f' (x) = 0 - (\frac{1}{2} u^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} (25 - 6 x + x^{2}))$

Etapa 4.1.2.3.3

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $25 - 6 x + x^{2}$ .

$f' (x) = 0 - (\frac{1}{2} \cdot {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} \frac{d}{d x} (25 - 6 x + x^{2}))$

Etapa 4.1.2.4

De acordo com a regra da soma, a derivada de $25 - 6 x + x^{2}$ com relação a $x$ é $\frac{d}{d x} [25] + \frac{d}{d x} [- 6 x] + \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$f' (x) = 0 - (\frac{1}{2} \cdot ({(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} (\frac{d}{d x} (25) + \frac{d}{d x} (- 6 x) + \frac{d}{d x} (x^{2}))))$

Etapa 4.1.2.5

Como $25$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $25$ em relação a $x$ é $0$ .

$f' (x) = 0 - (\frac{1}{2} \cdot ({(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} (0 + \frac{d}{d x} (- 6 x) + \frac{d}{d x} (x^{2}))))$

Etapa 4.1.2.6

Como $- 6$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $- 6 x$ em relação a $x$ é $- 6 \frac{d}{d x} [x]$ .

$f' (x) = 0 - (\frac{1}{2} \cdot ({(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} (0 - 6 \frac{d}{d x} x + \frac{d}{d x} (x^{2}))))$

Etapa 4.1.2.7

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = 1$ .

$f' (x) = 0 - (\frac{1}{2} \cdot ({(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} (0 - 6 \cdot 1 + \frac{d}{d x} (x^{2}))))$

Etapa 4.1.2.8

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = 2$ .

$f' (x) = 0 - (\frac{1}{2} \cdot ({(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1} (0 - 6 \cdot 1 + 2 x)))$

Etapa 4.1.2.9

Para escrever $- 1$ como fração com um denominador comum, multiplique por $\frac{2}{2}$ .

$f' (x) = 0 - (\frac{1}{2} \cdot ({(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2} - 1 \cdot \frac{2}{2}} (0 - 6 \cdot 1 + 2 x)))$

Etapa 4.1.2.10

Combine $- 1$ e $\frac{2}{2}$ .

$f' (x) = 0 - (\frac{1}{2} \cdot ({(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2} + \frac{- 1 \cdot 2}{2}} (0 - 6 \cdot 1 + 2 x)))$

Etapa 4.1.2.11

Combine os numeradores em relação ao denominador comum.

$f' (x) = 0 - (\frac{1}{2} \cdot ({(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1 - 1 \cdot 2}{2}} (0 - 6 \cdot 1 + 2 x)))$

Etapa 4.1.2.12

Simplifique o numerador.

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Etapa 4.1.2.12.1

Multiplique $- 1$ por $2$ .

$f' (x) = 0 - (\frac{1}{2} \cdot ({(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1 - 2}{2}} (0 - 6 \cdot 1 + 2 x)))$

Etapa 4.1.2.12.2

Subtraia $2$ de $1$ .

$f' (x) = 0 - (\frac{1}{2} \cdot ({(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{- 1}{2}} (0 - 6 \cdot 1 + 2 x)))$

Etapa 4.1.2.13

Mova o número negativo para a frente da fração.

$f' (x) = 0 - (\frac{1}{2} \cdot ({(25 - 6 x + x^{2})}^{- \frac{1}{2}} (0 - 6 \cdot 1 + 2 x)))$

Etapa 4.1.2.14

Multiplique $- 6$ por $1$ .

$f' (x) = 0 - (\frac{1}{2} \cdot ({(25 - 6 x + x^{2})}^{- \frac{1}{2}} (0 - 6 + 2 x)))$

Etapa 4.1.2.15

Subtraia $6$ de $0$ .

$f' (x) = 0 - (\frac{1}{2} \cdot ({(25 - 6 x + x^{2})}^{- \frac{1}{2}} (- 6 + 2 x)))$

Etapa 4.1.2.16

Combine $\frac{1}{2}$ e ${(25 - 6 x + x^{2})}^{- \frac{1}{2}}$ .

$f' (x) = 0 - (\frac{{(25 - 6 x + x^{2})}^{- \frac{1}{2}}}{2} \cdot (- 6 + 2 x))$

Etapa 4.1.2.17

Mova ${(25 - 6 x + x^{2})}^{- \frac{1}{2}}$ para o denominador usando a regra do expoente negativo $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

$f' (x) = 0 - \frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \cdot (- 6 + 2 x)$

Etapa 4.1.3

Simplifique.

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Etapa 4.1.3.1

Subtraia $\frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}} (- 6 + 2 x)$ de $0$ .

$f' (x) = - \frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}} \cdot (- 6 + 2 x)$

Etapa 4.1.3.2

Reordene os fatores de $- \frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}} (- 6 + 2 x)$ .

$f' (x) = - (- 6 + 2 x) \frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 4.1.3.3

Aplique a propriedade distributiva.

$f' (x) = (6 - (2 x)) (\frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}})$

Etapa 4.1.3.4

Multiplique $- 1$ por $- 6$ .

$f' (x) = (6 - (2 x)) (\frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}})$

Etapa 4.1.3.5

Multiplique $2$ por $- 1$ .

$f' (x) = (6 - 2 x) (\frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}})$

Etapa 4.1.3.6

Multiplique $6 - 2 x$ por $\frac{1}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ .

$f' (x) = \frac{6 - 2 x}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 4.1.3.7

Fatore $2$ de $6$ .

$f' (x) = \frac{2 \cdot 3 - 2 x}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 4.1.3.8

Fatore $2$ de $- 2 x$ .

$f' (x) = \frac{2 \cdot 3 + 2 (- x)}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 4.1.3.9

Fatore $2$ de $2 (3) + 2 (- x)$ .

$f' (x) = \frac{2 (3 - x)}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 4.1.3.10

Cancele os fatores comuns.

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Etapa 4.1.3.10.1

Fatore $2$ de $2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}$ .

$f' (x) = \frac{2 (3 - x)}{2 ({(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}})}$

Etapa 4.1.3.10.2

Cancele o fator comum.

$f' (x) = \frac{2 (3 - x)}{2 {(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 4.1.3.10.3

Reescreva a expressão.

$f' (x) = \frac{3 - x}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 4.2

A primeira derivada de $f (x)$ com relação a $x$ é $\frac{3 - x}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$ .

$\frac{3 - x}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}}$

Etapa 5

Defina a primeira derivada como igual a $0$ e resolva a equação $\frac{3 - x}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}} = 0$ .

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Etapa 5.1

Defina a primeira derivada como igual a $0$ .

$\frac{3 - x}{{(25 - 6 x + x^{2})}^{\frac{1}{2}}} = 0$

Etapa 5.2

Defina o numerador como igual a zero.

$3 - x = 0$

Etapa 5.3

Resolva a equação para $x$ .

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Etapa 5.3.1

Subtraia $3$ dos dois lados da equação.

$- x = - 3$

Etapa 5.3.2

Divida cada termo em $- x = - 3$ por $- 1$ e simplifique.

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Etapa 5.3.2.1

Divida cada termo em $- x = - 3$ por $- 1$ .

$\frac{- x}{- 1} = \frac{- 3}{- 1}$

Etapa 5.3.2.2

Simplifique o lado esquerdo.

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Etapa 5.3.2.2.1

Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.

$\frac{x}{1} = \frac{- 3}{- 1}$

Etapa 5.3.2.2.2

Divida $x$ por $1$ .

$x = \frac{- 3}{- 1}$

Etapa 5.3.2.3

Simplifique o lado direito.

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Etapa 5.3.2.3.1

Divida $- 3$ por $- 1$ .

$x = 3$

Etapa 6

Encontre os valores em que a derivada é indefinida.

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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.

$x = 3$

Etapa 8

Avalie a segunda derivada em $x = 3$ . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.

$- \frac{16}{{(25 - 6 \cdot 3 + {(3)}^{2})}^{\frac{3}{2}}}$

Etapa 9

Avalie a segunda derivada.

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Etapa 9.1

Simplifique o denominador.

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Etapa 9.1.1

Simplifique cada termo.

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Etapa 9.1.1.1

Multiplique $- 6$ por $3$ .

$- \frac{16}{{(25 - 18 + 3^{2})}^{\frac{3}{2}}}$

Etapa 9.1.1.2

Eleve $3$ à potência de $2$ .

$- \frac{16}{{(25 - 18 + 9)}^{\frac{3}{2}}}$

Etapa 9.1.2

Subtraia $18$ de $25$ .

$- \frac{16}{{(7 + 9)}^{\frac{3}{2}}}$

Etapa 9.1.3

Some $7$ e $9$ .

$- \frac{16}{16^{\frac{3}{2}}}$

Etapa 9.1.4

Reescreva $16$ como $4^{2}$ .

$- \frac{16}{{(4^{2})}^{\frac{3}{2}}}$

Etapa 9.1.5

Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$- \frac{16}{4^{2 (\frac{3}{2})}}$

Etapa 9.1.6

Cancele o fator comum de $2$ .

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Etapa 9.1.6.1

Cancele o fator comum.

$- \frac{16}{4^{2 (\frac{3}{2})}}$

Etapa 9.1.6.2

Reescreva a expressão.

$- \frac{16}{4^{3}}$

Etapa 9.1.7

Eleve $4$ à potência de $3$ .

$- \frac{16}{64}$

Etapa 9.2

Cancele o fator comum de $16$ e $64$ .

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Etapa 9.2.1

Fatore $16$ de $16$ .

$- \frac{16 (1)}{64}$

Etapa 9.2.2

Cancele os fatores comuns.

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Etapa 9.2.2.1

Fatore $16$ de $64$ .

$- \frac{16 \cdot 1}{16 \cdot 4}$

Etapa 9.2.2.2

Cancele o fator comum.

$- \frac{16 \cdot 1}{16 \cdot 4}$

Etapa 9.2.2.3

Reescreva a expressão.

$- \frac{1}{4}$

Etapa 10

$x = 3$ é um máximo local, porque o valor da segunda derivada é negativo. Isso é conhecido como teste da segunda derivada.

$x = 3$ é um máximo local

Etapa 11

Encontre o valor y quando $x = 3$ .

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Etapa 11.1

Substitua a variável $x$ por $3$ na expressão.

$f (3) = 2 - \sqrt{25 - 6 \cdot 3 + {(3)}^{2}}$

Etapa 11.2

Simplifique o resultado.

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Etapa 11.2.1

Simplifique cada termo.

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Etapa 11.2.1.1

Multiplique $- 6$ por $3$ .

$f (3) = 2 - \sqrt{25 - 18 + {(3)}^{2}}$

Etapa 11.2.1.2

Eleve $3$ à potência de $2$ .

$f (3) = 2 - \sqrt{25 - 18 + 9}$

Etapa 11.2.1.3

Subtraia $18$ de $25$ .

$f (3) = 2 - \sqrt{7 + 9}$

Etapa 11.2.1.4

Some $7$ e $9$ .

$f (3) = 2 - \sqrt{16}$

Etapa 11.2.1.5

Reescreva $16$ como $4^{2}$ .

$f (3) = 2 - \sqrt{4^{2}}$

Etapa 11.2.1.6

Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.

$f (3) = 2 - 1 \cdot 4$

Etapa 11.2.1.7

Multiplique $- 1$ por $4$ .

$f (3) = 2 - 4$

Etapa 11.2.2

Subtraia $4$ de $2$ .

$f (3) = - 2$

Etapa 11.2.3

A resposta final é $- 2$ .

$y = - 2$

Etapa 12

Esses são os extremos locais para $f (x) = 2 - \sqrt{25 - 6 x + x^{2}}$ .

$(3, - 2)$ é um máximo local

Etapa 13