Cálculo Exemplos

Encontre o Máximo e Mínimo Local f(x)=20x^(1/2)-1/2x^20000
Etapa 1
Encontre a primeira derivada da função.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
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
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.
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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 .
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 1.3.4
Combine e .
Etapa 1.3.5
Combine e .
Etapa 1.3.6
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.6.1
Fatore de .
Etapa 1.3.6.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
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
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
Reescreva como .
Etapa 2.3.3
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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
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
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
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
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.
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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 .
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 4.1.3.4
Combine e .
Etapa 4.1.3.5
Combine e .
Etapa 4.1.3.6
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.3.6.1
Fatore de .
Etapa 4.1.3.6.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
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
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
Encontre o MMC dos termos na equação.
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.1
Multiplique cada termo em por .
Etapa 5.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.2.1.1
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.3.1
Multiplique por .
Etapa 5.4
Resolva a equação.
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.3.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.3.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 5.4.3.1.2
Multiplique os expoentes em .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.4.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.4.4.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.4.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.4.4.2.2
Divida por .
Etapa 6
Encontre os valores em que a derivada é indefinida.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1
Converta expressões com expoentes fracionários em radicais.
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.2.1
Use para reescrever como .
Etapa 6.3.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.2.2.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.2.2.1.1
Multiplique os expoentes em .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 9.2
Multiplique os expoentes em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.2.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 9.2.2
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.3.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 9.3.2
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.6.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 9.6.2
Multiplique os expoentes em .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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
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
Aplique a regra do produto a .
Etapa 11.2.1.2
Multiplique os expoentes em .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.1.6.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 11.2.1.6.2
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.1.7.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 11.2.1.7.2
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.3.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.3.2
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.4.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 11.2.4.2
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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
Avalie a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 13.1
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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