Insira um problema...
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
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.2.4
Combine e .
Etapa 1.2.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.2.6
Simplifique o numerador.
Etapa 1.2.6.1
Multiplique por .
Etapa 1.2.6.2
Subtraia de .
Etapa 1.2.7
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 1.2.8
Combine e .
Etapa 1.2.9
Combine e .
Etapa 1.2.10
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 1.2.11
Fatore de .
Etapa 1.2.12
Cancele os fatores comuns.
Etapa 1.2.12.1
Fatore de .
Etapa 1.2.12.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.2.12.3
Reescreva a expressão.
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 1.3.4
Combine e .
Etapa 1.3.5
Combine e .
Etapa 1.3.6
Cancele o fator comum de e .
Etapa 1.3.6.1
Fatore de .
Etapa 1.3.6.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 1.3.6.2.1
Fatore de .
Etapa 1.3.6.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.3.6.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.3.6.2.4
Divida por .
Etapa 1.4
Reordene os termos.
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
Avalie .
Etapa 2.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.3.2
Reescreva como .
Etapa 2.3.3
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 2.3.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.3.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.3.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.3.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.3.5
Multiplique os expoentes em .
Etapa 2.3.5.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 2.3.5.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 2.3.5.2.1
Fatore de .
Etapa 2.3.5.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 2.3.5.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 2.3.6
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 2.3.7
Combine e .
Etapa 2.3.8
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 2.3.9
Simplifique o numerador.
Etapa 2.3.9.1
Multiplique por .
Etapa 2.3.9.2
Subtraia de .
Etapa 2.3.10
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.3.11
Combine e .
Etapa 2.3.12
Combine e .
Etapa 2.3.13
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.3.13.1
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.3.13.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 2.3.13.3
Combine e .
Etapa 2.3.13.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 2.3.13.5
Simplifique o numerador.
Etapa 2.3.13.5.1
Multiplique por .
Etapa 2.3.13.5.2
Subtraia de .
Etapa 2.3.13.6
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.3.14
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 2.3.15
Multiplique por .
Etapa 2.3.16
Combine e .
Etapa 2.3.17
Fatore de .
Etapa 2.3.18
Cancele os fatores comuns.
Etapa 2.3.18.1
Fatore de .
Etapa 2.3.18.2
Cancele o fator comum.
Etapa 2.3.18.3
Reescreva a expressão.
Etapa 2.3.19
Mova o número negativo para a frente da fração.
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
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 4.1.2.4
Combine e .
Etapa 4.1.2.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 4.1.2.6
Simplifique o numerador.
Etapa 4.1.2.6.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.2.6.2
Subtraia de .
Etapa 4.1.2.7
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 4.1.2.8
Combine e .
Etapa 4.1.2.9
Combine e .
Etapa 4.1.2.10
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 4.1.2.11
Fatore de .
Etapa 4.1.2.12
Cancele os fatores comuns.
Etapa 4.1.2.12.1
Fatore de .
Etapa 4.1.2.12.2
Cancele o fator comum.
Etapa 4.1.2.12.3
Reescreva a expressão.
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 4.1.3.4
Combine e .
Etapa 4.1.3.5
Combine e .
Etapa 4.1.3.6
Cancele o fator comum de e .
Etapa 4.1.3.6.1
Fatore de .
Etapa 4.1.3.6.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 4.1.3.6.2.1
Fatore de .
Etapa 4.1.3.6.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 4.1.3.6.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 4.1.3.6.2.4
Divida por .
Etapa 4.1.4
Reordene os termos.
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
Encontre o MMC dos termos na equação.
Etapa 5.2.1
Encontrar o MMC de uma lista de valores é o mesmo que encontrar o MMC dos denominadores desses valores.
Etapa 5.2.2
O MMC de um e qualquer expressão é a expressão.
Etapa 5.3
Multiplique cada termo em por para eliminar as frações.
Etapa 5.3.1
Multiplique cada termo em por .
Etapa 5.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.3.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 5.3.2.1.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 5.3.2.1.1.1
Mova .
Etapa 5.3.2.1.1.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.3.2.1.1.3
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 5.3.2.1.1.4
Combine e .
Etapa 5.3.2.1.1.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 5.3.2.1.1.6
Simplifique o numerador.
Etapa 5.3.2.1.1.6.1
Multiplique por .
Etapa 5.3.2.1.1.6.2
Some e .
Etapa 5.3.2.1.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.3.2.1.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.3.2.1.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.3.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.3.3.1
Multiplique por .
Etapa 5.4
Resolva a equação.
Etapa 5.4.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 5.4.2
Eleve cada lado da equação à potência de para eliminar o expoente fracionário no lado esquerdo.
Etapa 5.4.3
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.4.3.1
Simplifique .
Etapa 5.4.3.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 5.4.3.1.2
Multiplique os expoentes em .
Etapa 5.4.3.1.2.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 5.4.3.1.2.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.4.3.1.2.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.4.3.1.2.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.4.3.1.2.3
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.4.3.1.2.3.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.4.3.1.2.3.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.4.3.1.3
Simplifique.
Etapa 5.4.3.1.4
Reordene os fatores em .
Etapa 5.4.4
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 5.4.4.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.4.4.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.4.4.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.4.4.2.2
Divida por .
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 quadrado 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
Multiplique os expoentes em .
Etapa 6.3.2.2.1.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 6.3.2.2.1.1.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 6.3.2.2.1.1.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.3.2.2.1.1.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 6.3.2.2.1.2
Simplifique.
Etapa 6.3.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 6.3.2.3.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 6.4
Defina o radicando em como menor do que para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 6.5
A equação é indefinida quando o denominador é igual a , o argumento de uma raiz quadrada é menor do que ou o argumento de um logaritmo é menor do que ou igual a .
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
Aplique a regra do produto a .
Etapa 9.2
Multiplique os expoentes em .
Etapa 9.2.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 9.2.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 9.2.2.1
Fatore de .
Etapa 9.2.2.2
Fatore de .
Etapa 9.2.2.3
Cancele o fator comum.
Etapa 9.2.2.4
Reescreva a expressão.
Etapa 9.2.3
Combine e .
Etapa 9.2.4
Multiplique por .
Etapa 9.3
Multiplique os expoentes em .
Etapa 9.3.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 9.3.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 9.3.2.1
Fatore de .
Etapa 9.3.2.2
Fatore de .
Etapa 9.3.2.3
Cancele o fator comum.
Etapa 9.3.2.4
Reescreva a expressão.
Etapa 9.3.3
Combine e .
Etapa 9.3.4
Multiplique por .
Etapa 9.4
Combine e .
Etapa 9.5
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 9.6
Simplifique o denominador.
Etapa 9.6.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 9.6.2
Multiplique os expoentes em .
Etapa 9.6.2.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 9.6.2.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 9.6.2.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 9.6.2.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 9.6.2.3
Cancele o fator comum de .
Etapa 9.6.2.3.1
Fatore de .
Etapa 9.6.2.3.2
Cancele o fator comum.
Etapa 9.6.2.3.3
Reescreva a expressão.
Etapa 9.6.3
Multiplique os expoentes em .
Etapa 9.6.3.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 9.6.3.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 9.6.3.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 9.6.3.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 9.6.3.3
Cancele o fator comum de .
Etapa 9.6.3.3.1
Fatore de .
Etapa 9.6.3.3.2
Cancele o fator comum.
Etapa 9.6.3.3.3
Reescreva a expressão.
Etapa 9.7
Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.
Etapa 9.8
Use a potência da regra do quociente .
Etapa 9.9
Divida por .
Etapa 9.10
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
Simplifique cada termo.
Etapa 11.2.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 11.2.1.2
Multiplique os expoentes em .
Etapa 11.2.1.2.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 11.2.1.2.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 11.2.1.2.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.1.2.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.1.3
Multiplique os expoentes em .
Etapa 11.2.1.3.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 11.2.1.3.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 11.2.1.3.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.1.3.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.1.4
Combine e .
Etapa 11.2.1.5
Aplique a regra do produto a .
Etapa 11.2.1.6
Multiplique os expoentes em .
Etapa 11.2.1.6.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 11.2.1.6.2
Multiplique .
Etapa 11.2.1.6.2.1
Combine e .
Etapa 11.2.1.6.2.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.7
Multiplique os expoentes em .
Etapa 11.2.1.7.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 11.2.1.7.2
Multiplique .
Etapa 11.2.1.7.2.1
Combine e .
Etapa 11.2.1.7.2.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.8
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.9
Mova para a esquerda de .
Etapa 11.2.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 11.2.3
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Etapa 11.2.3.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.3.2
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 11.2.3.2.1
Mova .
Etapa 11.2.3.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 11.2.3.2.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 11.2.3.2.4
Some e .
Etapa 11.2.3.3
Reordene os fatores de .
Etapa 11.2.4
Reduza a expressão cancelando os fatores comuns.
Etapa 11.2.4.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 11.2.4.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 11.2.4.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.4.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.5
Simplifique o numerador.
Etapa 11.2.5.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.5.2
Avalie o expoente.
Etapa 11.2.5.3
Multiplique por .
Etapa 11.2.6
Simplifique com fatoração.
Etapa 11.2.6.1
Fatore de .
Etapa 11.2.6.2
Fatore de .
Etapa 11.2.6.3
Fatore de .
Etapa 11.2.6.4
Simplifique a expressão.
Etapa 11.2.6.4.1
Reescreva como .
Etapa 11.2.6.4.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 11.2.7
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
Reescreva como .
Etapa 13.1.2
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
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 13.4
A expressão contém uma divisão por . A expressão é indefinida.
Indefinido
Indefinido
Etapa 14
Como o teste da primeira derivada falhou, não há um extremo local.
Nenhum extremo local
Etapa 15