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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
Simplifique.
Etapa 1.5.1
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 1.5.2
Combine os termos.
Etapa 1.5.2.1
Combine e .
Etapa 1.5.2.2
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
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 multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.5
Multiplique os expoentes em .
Etapa 2.2.5.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 2.2.5.2
Multiplique por .
Etapa 2.2.6
Multiplique por .
Etapa 2.2.7
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.2.7.1
Mova .
Etapa 2.2.7.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.2.7.3
Subtraia de .
Etapa 2.2.8
Multiplique por .
Etapa 2.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.4
Simplifique.
Etapa 2.4.1
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 2.4.2
Combine os termos.
Etapa 2.4.2.1
Combine e .
Etapa 2.4.2.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.4.2.3
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
Simplifique.
Etapa 4.1.5.1
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 4.1.5.2
Combine os termos.
Etapa 4.1.5.2.1
Combine e .
Etapa 4.1.5.2.2
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
Some aos 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 de um e qualquer expressão é a expressão.
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
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.4.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.4.2.1.2
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 de .
Etapa 5.5.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.5.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 5.5.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.5.2.3.1
Divida por .
Etapa 5.5.3
Converta o expoente decimal em um expoente fracionário.
Etapa 5.5.3.1
Converta o número decimal em uma fração, elevando-o à décima potência. Como existem números à direita do ponto decimal, coloque o número decimal sobre . Em seguida, adicione o número inteiro à esquerda do decimal.
Etapa 5.5.3.2
Reduza a fração.
Etapa 5.5.3.2.1
Converta em uma fração imprópria.
Etapa 5.5.3.2.1.1
Um número misto é uma soma de suas partes inteiras e fracionárias.
Etapa 5.5.3.2.1.2
Some e .
Etapa 5.5.3.2.2
Cancele o fator comum de e .
Etapa 5.5.3.2.2.1
Fatore de .
Etapa 5.5.3.2.2.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 5.5.3.2.2.2.1
Fatore de .
Etapa 5.5.3.2.2.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 5.5.3.2.2.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 5.5.4
Eleve cada lado da equação à potência de para eliminar o expoente fracionário no lado esquerdo.
Etapa 5.5.5
Simplifique o expoente.
Etapa 5.5.5.1
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.5.5.1.1
Simplifique .
Etapa 5.5.5.1.1.1
Multiplique os expoentes em .
Etapa 5.5.5.1.1.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 5.5.5.1.1.1.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.5.5.1.1.1.2.1
Fatore de .
Etapa 5.5.5.1.1.1.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 5.5.5.1.1.1.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 5.5.5.1.1.1.3
Divida por .
Etapa 5.5.5.1.1.2
Simplifique.
Etapa 5.5.5.2
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.5.5.2.1
Simplifique .
Etapa 5.5.5.2.1.1
Divida por .
Etapa 5.5.5.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 6
Etapa 6.1
Converta expressões com expoentes fracionários em radicais.
Etapa 6.1.1
Altere em uma fração.
Etapa 6.1.1.1
Multiplique por para remover o decimal.
Etapa 6.1.1.2
Multiplique por .
Etapa 6.1.1.3
Cancele o fator comum de e .
Etapa 6.1.1.3.1
Fatore de .
Etapa 6.1.1.3.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 6.1.1.3.2.1
Fatore de .
Etapa 6.1.1.3.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 6.1.1.3.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 6.1.2
Aplique a regra para reescrever a exponenciação como um radical.
Etapa 6.1.3
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 os dois lados da equação à ª potência.
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
Eleve à potência de .
Etapa 9.2
Divida por .
Etapa 9.3
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
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 11.2.2
Simplifique somando e subtraindo.
Etapa 11.2.2.1
Subtraia de .
Etapa 11.2.2.2
Some e .
Etapa 11.2.3
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
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 13.2
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