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Cálculo 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
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
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.5
Avalie .
Etapa 1.5.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.5.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.5.3
Multiplique por .
Etapa 1.6
Diferencie usando a regra da constante.
Etapa 1.6.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.6.2
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.7
Combine os termos.
Etapa 1.7.1
Some e .
Etapa 1.7.2
Some e .
Etapa 1.7.3
Some e .
Etapa 2
Etapa 2.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com 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
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.3
Multiplique por .
Etapa 2.3
Diferencie usando a regra da constante.
Etapa 2.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.3.2
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.4
Combine os termos.
Etapa 2.4.1
Some e .
Etapa 2.4.2
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
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
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
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.5
Avalie .
Etapa 4.1.5.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.5.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.5.3
Multiplique por .
Etapa 4.1.6
Diferencie usando a regra da constante.
Etapa 4.1.6.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.6.2
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.7
Combine os termos.
Etapa 4.1.7.1
Some e .
Etapa 4.1.7.2
Some e .
Etapa 4.1.7.3
Some e .
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
Mova todos os termos que não contêm para o lado direito da equação.
Etapa 5.2.1
Some aos dois lados da equação.
Etapa 5.2.2
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 5.3
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 5.3.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.3.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.3.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.3.2.1.2
Divida por .
Etapa 5.3.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.3.3.1
Simplifique cada termo.
Etapa 5.3.3.1.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 5.3.3.1.2
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 6
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
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 10
Etapa 10.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 10.2
Simplifique o resultado.
Etapa 10.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 10.2.1.1
Reescreva como .
Etapa 10.2.1.2
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 10.2.1.2.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.2.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.2.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.3
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 10.2.1.3.1
Simplifique cada termo.
Etapa 10.2.1.3.1.1
Multiplique .
Etapa 10.2.1.3.1.1.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.1.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.1.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.1.4
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.1.5
Eleve à potência de .
Etapa 10.2.1.3.1.1.6
Eleve à potência de .
Etapa 10.2.1.3.1.1.7
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 10.2.1.3.1.1.8
Some e .
Etapa 10.2.1.3.1.1.9
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.2
Multiplique .
Etapa 10.2.1.3.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.2.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.3
Multiplique .
Etapa 10.2.1.3.1.3.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.3.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.3.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.4
Multiplique .
Etapa 10.2.1.3.1.4.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.4.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.4.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.2
Subtraia de .
Etapa 10.2.1.4
Simplifique cada termo.
Etapa 10.2.1.4.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 10.2.1.4.1.1
Fatore de .
Etapa 10.2.1.4.1.2
Fatore de .
Etapa 10.2.1.4.1.3
Cancele o fator comum.
Etapa 10.2.1.4.1.4
Reescreva a expressão.
Etapa 10.2.1.4.2
Reescreva como .
Etapa 10.2.1.5
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.6
Simplifique.
Etapa 10.2.1.6.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 10.2.1.6.1.1
Fatore de .
Etapa 10.2.1.6.1.2
Fatore de .
Etapa 10.2.1.6.1.3
Cancele o fator comum.
Etapa 10.2.1.6.1.4
Reescreva a expressão.
Etapa 10.2.1.6.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 10.2.1.6.2.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 10.2.1.6.2.2
Fatore de .
Etapa 10.2.1.6.2.3
Fatore de .
Etapa 10.2.1.6.2.4
Cancele o fator comum.
Etapa 10.2.1.6.2.5
Reescreva a expressão.
Etapa 10.2.1.6.3
Cancele o fator comum de .
Etapa 10.2.1.6.3.1
Fatore de .
Etapa 10.2.1.6.3.2
Fatore de .
Etapa 10.2.1.6.3.3
Cancele o fator comum.
Etapa 10.2.1.6.3.4
Reescreva a expressão.
Etapa 10.2.1.7
Simplifique cada termo.
Etapa 10.2.1.7.1
Reescreva como .
Etapa 10.2.1.7.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 10.2.1.7.3
Multiplique .
Etapa 10.2.1.7.3.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.7.3.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.7.4
Reescreva como .
Etapa 10.2.1.8
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.9
Multiplique .
Etapa 10.2.1.9.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.9.2
Combine e .
Etapa 10.2.1.9.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.10
Multiplique .
Etapa 10.2.1.10.1
Combine e .
Etapa 10.2.1.10.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.11
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 10.2.1.12
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.13
Multiplique .
Etapa 10.2.1.13.1
Combine e .
Etapa 10.2.1.13.2
Eleve à potência de .
Etapa 10.2.1.13.3
Eleve à potência de .
Etapa 10.2.1.13.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 10.2.1.13.5
Some e .
Etapa 10.2.1.14
Combine e .
Etapa 10.2.1.15
Mova para a esquerda de .
Etapa 10.2.1.16
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.17
Multiplique .
Etapa 10.2.1.17.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.17.2
Combine e .
Etapa 10.2.1.17.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.18
Multiplique .
Etapa 10.2.1.18.1
Combine e .
Etapa 10.2.1.18.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.19
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 10.2.2
Combine os termos opostos em .
Etapa 10.2.2.1
Subtraia de .
Etapa 10.2.2.2
Some e .
Etapa 10.2.3
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 10.2.4
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Etapa 10.2.4.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.5
Simplifique os termos.
Etapa 10.2.5.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.2.5.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.2.5.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.5.4
Some e .
Etapa 10.2.6
Simplifique cada termo.
Etapa 10.2.6.1
Simplifique o numerador.
Etapa 10.2.6.1.1
Fatore de .
Etapa 10.2.6.1.1.1
Fatore de .
Etapa 10.2.6.1.1.2
Fatore de .
Etapa 10.2.6.1.1.3
Fatore de .
Etapa 10.2.6.1.2
Reescreva como .
Etapa 10.2.6.1.3
Como os dois termos são quadrados perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de quadrados, em que e .
Etapa 10.2.6.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 10.2.7
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 10.2.8
Simplifique os termos.
Etapa 10.2.8.1
Combine e .
Etapa 10.2.8.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.2.9
Simplifique o numerador.
Etapa 10.2.9.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.9.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.9.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.9.4
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 10.2.9.4.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.9.4.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.9.4.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.9.5
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 10.2.9.5.1
Simplifique cada termo.
Etapa 10.2.9.5.1.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 10.2.9.5.1.1.1
Mova .
Etapa 10.2.9.5.1.1.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.9.5.1.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.9.5.1.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.9.5.2
Some e .
Etapa 10.2.9.5.3
Some e .
Etapa 10.2.9.6
Some e .
Etapa 10.2.9.7
Fatore de .
Etapa 10.2.9.7.1
Fatore de .
Etapa 10.2.9.7.2
Fatore de .
Etapa 10.2.9.7.3
Fatore de .
Etapa 10.2.10
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 10.2.11
Simplifique os termos.
Etapa 10.2.11.1
Combine e .
Etapa 10.2.11.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.2.12
Simplifique o numerador.
Etapa 10.2.12.1
Fatore de .
Etapa 10.2.12.1.1
Fatore de .
Etapa 10.2.12.1.2
Fatore de .
Etapa 10.2.12.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.12.3
Reordene os termos.
Etapa 10.2.12.4
Fatore por agrupamento.
Etapa 10.2.12.4.1
Para um polinômio da forma , reescreva o termo do meio como uma soma de dois termos cujo produto é e cuja soma é .
Etapa 10.2.12.4.1.1
Fatore de .
Etapa 10.2.12.4.1.2
Reescreva como mais
Etapa 10.2.12.4.1.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.12.4.2
Fatore o máximo divisor comum de cada grupo.
Etapa 10.2.12.4.2.1
Agrupe os dois primeiros termos e os dois últimos termos.
Etapa 10.2.12.4.2.2
Fatore o máximo divisor comum (MDC) de cada grupo.
Etapa 10.2.12.4.3
Fatore o polinômio desmembrando o máximo divisor comum, .
Etapa 10.2.13
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 10.2.14
Simplifique os termos.
Etapa 10.2.14.1
Combine e .
Etapa 10.2.14.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.2.14.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.15
Simplifique o numerador.
Etapa 10.2.15.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.15.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.15.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.15.4
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 10.2.15.4.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.15.4.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.15.4.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.15.5
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 10.2.15.5.1
Simplifique cada termo.
Etapa 10.2.15.5.1.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 10.2.15.5.1.1.1
Mova .
Etapa 10.2.15.5.1.1.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.15.5.1.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.15.5.1.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.15.5.2
Some e .
Etapa 10.2.15.6
Some e .
Etapa 10.2.16
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 10.2.17
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Etapa 10.2.17.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.17.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.18
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.2.19
Simplifique o numerador.
Etapa 10.2.19.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.19.2
Subtraia de .
Etapa 10.2.20
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 10.2.21
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Etapa 10.2.21.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.21.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.22
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.2.23
Simplifique o numerador.
Etapa 10.2.23.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.23.2
Some e .
Etapa 10.2.24
Simplifique com fatoração.
Etapa 10.2.24.1
Fatore de .
Etapa 10.2.24.2
Fatore de .
Etapa 10.2.24.3
Fatore de .
Etapa 10.2.24.4
Reescreva como .
Etapa 10.2.24.5
Fatore de .
Etapa 10.2.24.6
Simplifique a expressão.
Etapa 10.2.24.6.1
Reescreva como .
Etapa 10.2.24.6.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 10.2.25
A resposta final é .
Etapa 11
Esses são os extremos locais para .
é um máximo local
Etapa 12