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Cálculo Exemplos
Etapa 1
Etapa 1.1
Escreva como uma fração com um denominador comum.
Etapa 1.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.3
Subtraia de .
Etapa 1.4
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.5
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Etapa 1.5.1
Multiplique por .
Etapa 1.5.2
Eleve à potência de .
Etapa 1.5.3
Eleve à potência de .
Etapa 1.5.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.5.5
Some e .
Etapa 1.6
Diferencie usando a regra do múltiplo constante.
Etapa 1.6.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.6.2
Combine e .
Etapa 1.6.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.7
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 1.8
Diferencie usando a regra da soma.
Etapa 1.8.1
Multiplique os expoentes em .
Etapa 1.8.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 1.8.1.2
Multiplique por .
Etapa 1.8.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.9
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 1.10
Diferencie.
Etapa 1.10.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.10.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.10.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.10.4
Simplifique a expressão.
Etapa 1.10.4.1
Some e .
Etapa 1.10.4.2
Multiplique por .
Etapa 1.10.5
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.10.6
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.10.7
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.10.8
Simplifique somando os termos.
Etapa 1.10.8.1
Some e .
Etapa 1.10.8.2
Multiplique por .
Etapa 1.10.8.3
Some e .
Etapa 1.10.8.4
Some e .
Etapa 1.10.9
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.10.10
Some e .
Etapa 1.11
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 1.11.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 1.11.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.11.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 1.12
Simplifique com fatoração.
Etapa 1.12.1
Multiplique por .
Etapa 1.12.2
Fatore de .
Etapa 1.12.2.1
Fatore de .
Etapa 1.12.2.2
Fatore de .
Etapa 1.12.2.3
Fatore de .
Etapa 1.13
Cancele os fatores comuns.
Etapa 1.13.1
Fatore de .
Etapa 1.13.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.13.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.14
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.15
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.16
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.17
Combine frações.
Etapa 1.17.1
Some e .
Etapa 1.17.2
Multiplique por .
Etapa 1.17.3
Combine e .
Etapa 1.18
Simplifique.
Etapa 1.18.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.18.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.18.3
Simplifique o numerador.
Etapa 1.18.3.1
Simplifique cada termo.
Etapa 1.18.3.1.1
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 1.18.3.1.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.18.3.1.1.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.18.3.1.1.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.18.3.1.2
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 1.18.3.1.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 1.18.3.1.2.1.1
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 1.18.3.1.2.1.2
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 1.18.3.1.2.1.2.1
Mova .
Etapa 1.18.3.1.2.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 1.18.3.1.2.1.3
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.18.3.1.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 1.18.3.1.2.1.5
Multiplique por .
Etapa 1.18.3.1.2.2
Some e .
Etapa 1.18.3.1.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.18.3.1.4
Simplifique.
Etapa 1.18.3.1.4.1
Multiplique por .
Etapa 1.18.3.1.4.2
Multiplique por .
Etapa 1.18.3.1.4.3
Multiplique por .
Etapa 1.18.3.1.5
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 1.18.3.1.5.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.18.3.1.5.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.18.3.1.5.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.18.3.1.6
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 1.18.3.1.6.1
Simplifique cada termo.
Etapa 1.18.3.1.6.1.1
Multiplique por .
Etapa 1.18.3.1.6.1.2
Multiplique por .
Etapa 1.18.3.1.6.1.3
Multiplique por .
Etapa 1.18.3.1.6.2
Subtraia de .
Etapa 1.18.3.1.7
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.18.3.1.8
Simplifique.
Etapa 1.18.3.1.8.1
Multiplique por .
Etapa 1.18.3.1.8.2
Multiplique por .
Etapa 1.18.3.1.9
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.18.3.1.10
Simplifique.
Etapa 1.18.3.1.10.1
Multiplique por .
Etapa 1.18.3.1.10.2
Multiplique por .
Etapa 1.18.3.1.10.3
Multiplique por .
Etapa 1.18.3.1.11
Multiplique .
Etapa 1.18.3.1.11.1
Multiplique por .
Etapa 1.18.3.1.11.2
Multiplique por .
Etapa 1.18.3.2
Combine os termos opostos em .
Etapa 1.18.3.2.1
Subtraia de .
Etapa 1.18.3.2.2
Some e .
Etapa 1.18.3.3
Some e .
Etapa 1.18.3.4
Some e .
Etapa 1.18.3.5
Subtraia de .
Etapa 1.18.4
Fatore de .
Etapa 1.18.4.1
Fatore de .
Etapa 1.18.4.2
Fatore de .
Etapa 1.18.4.3
Fatore de .
Etapa 2
Etapa 2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 2.3
Diferencie.
Etapa 2.3.1
Multiplique os expoentes em .
Etapa 2.3.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 2.3.1.2
Multiplique por .
Etapa 2.3.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.3.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.3.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.3.5
Simplifique a expressão.
Etapa 2.3.5.1
Some e .
Etapa 2.3.5.2
Multiplique por .
Etapa 2.4
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 2.4.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.4.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.5
Simplifique com fatoração.
Etapa 2.5.1
Multiplique por .
Etapa 2.5.2
Fatore de .
Etapa 2.5.2.1
Fatore de .
Etapa 2.5.2.2
Fatore de .
Etapa 2.5.2.3
Fatore de .
Etapa 2.6
Cancele os fatores comuns.
Etapa 2.6.1
Fatore de .
Etapa 2.6.2
Cancele o fator comum.
Etapa 2.6.3
Reescreva a expressão.
Etapa 2.7
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.8
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.9
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.10
Combine frações.
Etapa 2.10.1
Some e .
Etapa 2.10.2
Multiplique por .
Etapa 2.10.3
Combine e .
Etapa 2.11
Simplifique.
Etapa 2.11.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.11.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.11.3
Simplifique o numerador.
Etapa 2.11.3.1
Simplifique cada termo.
Etapa 2.11.3.1.1
Multiplique por .
Etapa 2.11.3.1.2
Multiplique por .
Etapa 2.11.3.1.3
Multiplique .
Etapa 2.11.3.1.3.1
Multiplique por .
Etapa 2.11.3.1.3.2
Multiplique por .
Etapa 2.11.3.2
Subtraia de .
Etapa 2.11.3.3
Some e .
Etapa 2.11.4
Fatore de .
Etapa 2.11.4.1
Fatore de .
Etapa 2.11.4.2
Fatore de .
Etapa 2.11.4.3
Fatore de .
Etapa 2.11.5
Fatore de .
Etapa 2.11.6
Reescreva como .
Etapa 2.11.7
Fatore de .
Etapa 2.11.8
Reescreva como .
Etapa 2.11.9
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
Escreva como uma fração com um denominador comum.
Etapa 4.1.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 4.1.3
Subtraia de .
Etapa 4.1.4
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 4.1.5
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Etapa 4.1.5.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.5.2
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.5.3
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.5.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.5.5
Some e .
Etapa 4.1.6
Diferencie usando a regra do múltiplo constante.
Etapa 4.1.6.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 4.1.6.2
Combine e .
Etapa 4.1.6.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.7
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 4.1.8
Diferencie usando a regra da soma.
Etapa 4.1.8.1
Multiplique os expoentes em .
Etapa 4.1.8.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 4.1.8.1.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.8.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.9
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 4.1.10
Diferencie.
Etapa 4.1.10.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.10.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.10.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.10.4
Simplifique a expressão.
Etapa 4.1.10.4.1
Some e .
Etapa 4.1.10.4.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.10.5
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.10.6
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.10.7
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.10.8
Simplifique somando os termos.
Etapa 4.1.10.8.1
Some e .
Etapa 4.1.10.8.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.10.8.3
Some e .
Etapa 4.1.10.8.4
Some e .
Etapa 4.1.10.9
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.10.10
Some e .
Etapa 4.1.11
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 4.1.11.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 4.1.11.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.11.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 4.1.12
Simplifique com fatoração.
Etapa 4.1.12.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.12.2
Fatore de .
Etapa 4.1.12.2.1
Fatore de .
Etapa 4.1.12.2.2
Fatore de .
Etapa 4.1.12.2.3
Fatore de .
Etapa 4.1.13
Cancele os fatores comuns.
Etapa 4.1.13.1
Fatore de .
Etapa 4.1.13.2
Cancele o fator comum.
Etapa 4.1.13.3
Reescreva a expressão.
Etapa 4.1.14
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.15
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.16
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.17
Combine frações.
Etapa 4.1.17.1
Some e .
Etapa 4.1.17.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.17.3
Combine e .
Etapa 4.1.18
Simplifique.
Etapa 4.1.18.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.18.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.18.3
Simplifique o numerador.
Etapa 4.1.18.3.1
Simplifique cada termo.
Etapa 4.1.18.3.1.1
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 4.1.18.3.1.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.18.3.1.1.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.18.3.1.1.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.18.3.1.2
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 4.1.18.3.1.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 4.1.18.3.1.2.1.1
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 4.1.18.3.1.2.1.2
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 4.1.18.3.1.2.1.2.1
Mova .
Etapa 4.1.18.3.1.2.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.18.3.1.2.1.3
Mova para a esquerda de .
Etapa 4.1.18.3.1.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 4.1.18.3.1.2.1.5
Multiplique por .
Etapa 4.1.18.3.1.2.2
Some e .
Etapa 4.1.18.3.1.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.18.3.1.4
Simplifique.
Etapa 4.1.18.3.1.4.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.18.3.1.4.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.18.3.1.4.3
Multiplique por .
Etapa 4.1.18.3.1.5
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 4.1.18.3.1.5.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.18.3.1.5.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.18.3.1.5.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.18.3.1.6
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 4.1.18.3.1.6.1
Simplifique cada termo.
Etapa 4.1.18.3.1.6.1.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.18.3.1.6.1.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.18.3.1.6.1.3
Multiplique por .
Etapa 4.1.18.3.1.6.2
Subtraia de .
Etapa 4.1.18.3.1.7
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.18.3.1.8
Simplifique.
Etapa 4.1.18.3.1.8.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.18.3.1.8.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.18.3.1.9
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.18.3.1.10
Simplifique.
Etapa 4.1.18.3.1.10.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.18.3.1.10.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.18.3.1.10.3
Multiplique por .
Etapa 4.1.18.3.1.11
Multiplique .
Etapa 4.1.18.3.1.11.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.18.3.1.11.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.18.3.2
Combine os termos opostos em .
Etapa 4.1.18.3.2.1
Subtraia de .
Etapa 4.1.18.3.2.2
Some e .
Etapa 4.1.18.3.3
Some e .
Etapa 4.1.18.3.4
Some e .
Etapa 4.1.18.3.5
Subtraia de .
Etapa 4.1.18.4
Fatore de .
Etapa 4.1.18.4.1
Fatore de .
Etapa 4.1.18.4.2
Fatore de .
Etapa 4.1.18.4.3
Fatore de .
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
Defina o numerador como igual a zero.
Etapa 5.3
Resolva a equação para .
Etapa 5.3.1
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 5.3.1.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.3.1.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.3.1.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.3.1.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.3.1.2.1.2
Divida por .
Etapa 5.3.1.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.3.1.3.1
Divida por .
Etapa 5.3.2
Some aos dois lados da equação.
Etapa 6
Etapa 6.1
Defina o denominador em como igual a para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 6.2
Resolva .
Etapa 6.2.1
Defina como igual a .
Etapa 6.2.2
Subtraia dos dois lados da equação.
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
Subtraia de .
Etapa 9.2
Simplifique o denominador.
Etapa 9.2.1
Some e .
Etapa 9.2.2
Eleve à potência de .
Etapa 9.3
Reduza a expressão cancelando os fatores comuns.
Etapa 9.3.1
Multiplique por .
Etapa 9.3.2
Cancele o fator comum de e .
Etapa 9.3.2.1
Fatore de .
Etapa 9.3.2.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 9.3.2.2.1
Fatore de .
Etapa 9.3.2.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 9.3.2.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 9.3.3
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 9.4
Multiplique .
Etapa 9.4.1
Multiplique por .
Etapa 9.4.2
Multiplique por .
Etapa 10
é um mínimo local, porque o valor da segunda derivada é positivo. Isso é conhecido como teste da segunda derivada.
é um mínimo 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
Some e .
Etapa 11.2.1.2
Simplifique o denominador.
Etapa 11.2.1.2.1
Some e .
Etapa 11.2.1.2.2
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.3
Cancele o fator comum de e .
Etapa 11.2.1.3.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.3.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 11.2.1.3.2.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.3.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.1.3.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.2
Encontre o denominador comum.
Etapa 11.2.2.1
Escreva como uma fração com denominador .
Etapa 11.2.2.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.2.3
Multiplique por .
Etapa 11.2.2.4
Multiplique por .
Etapa 11.2.2.5
Multiplique por .
Etapa 11.2.2.6
Reordene os fatores de .
Etapa 11.2.2.7
Multiplique por .
Etapa 11.2.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 11.2.4
Simplifique a expressão.
Etapa 11.2.4.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.4.2
Subtraia de .
Etapa 11.2.4.3
Some e .
Etapa 11.2.5
Cancele o fator comum de .
Etapa 11.2.5.1
Fatore de .
Etapa 11.2.5.2
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.5.3
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.6
A resposta final é .
Etapa 12
Esses são os extremos locais para .
é um mínimo local
Etapa 13