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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
Some aos 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
Cancele o fator comum de e .
Etapa 5.3.3.1.1.1
Fatore de .
Etapa 5.3.3.1.1.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 5.3.3.1.1.2.1
Fatore de .
Etapa 5.3.3.1.1.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 5.3.3.1.1.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 5.3.3.1.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 5.3.3.1.3
Cancele o fator comum de e .
Etapa 5.3.3.1.3.1
Fatore de .
Etapa 5.3.3.1.3.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 5.3.3.1.3.2.1
Fatore de .
Etapa 5.3.3.1.3.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 5.3.3.1.3.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 5.3.3.1.4
Mova o número negativo para a frente da fração.
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 os termos.
Etapa 10.2.1.1
Simplifique cada termo.
Etapa 10.2.1.1.1
Reescreva como .
Etapa 10.2.1.1.2
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 10.2.1.1.2.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.1.2.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.1.2.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.1.3
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 10.2.1.1.3.1
Simplifique cada termo.
Etapa 10.2.1.1.3.1.1
Multiplique .
Etapa 10.2.1.1.3.1.1.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.3.1.1.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.3.1.1.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.3.1.1.4
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.3.1.1.5
Eleve à potência de .
Etapa 10.2.1.1.3.1.1.6
Eleve à potência de .
Etapa 10.2.1.1.3.1.1.7
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 10.2.1.1.3.1.1.8
Some e .
Etapa 10.2.1.1.3.1.1.9
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.3.1.2
Multiplique .
Etapa 10.2.1.1.3.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.3.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.3.1.2.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.3.1.2.4
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.3.1.2.5
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.3.1.3
Multiplique .
Etapa 10.2.1.1.3.1.3.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.3.1.3.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.3.1.3.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.3.1.3.4
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.3.1.3.5
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.3.1.4
Multiplique .
Etapa 10.2.1.1.3.1.4.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.3.1.4.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.3.1.4.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.3.1.4.4
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.3.1.4.5
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.3.2
Some e .
Etapa 10.2.1.1.4
Multiplique .
Etapa 10.2.1.1.4.1
Combine e .
Etapa 10.2.1.1.4.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.5
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.1.6
Simplifique.
Etapa 10.2.1.1.6.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 10.2.1.1.6.1.1
Fatore de .
Etapa 10.2.1.1.6.1.2
Fatore de .
Etapa 10.2.1.1.6.1.3
Cancele o fator comum.
Etapa 10.2.1.1.6.1.4
Reescreva a expressão.
Etapa 10.2.1.1.6.2
Combine e .
Etapa 10.2.1.1.6.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.6.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 10.2.1.1.6.4.1
Fatore de .
Etapa 10.2.1.1.6.4.2
Fatore de .
Etapa 10.2.1.1.6.4.3
Cancele o fator comum.
Etapa 10.2.1.1.6.4.4
Reescreva a expressão.
Etapa 10.2.1.1.6.5
Combine e .
Etapa 10.2.1.1.6.6
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.6.7
Cancele o fator comum de .
Etapa 10.2.1.1.6.7.1
Fatore de .
Etapa 10.2.1.1.6.7.2
Fatore de .
Etapa 10.2.1.1.6.7.3
Cancele o fator comum.
Etapa 10.2.1.1.6.7.4
Reescreva a expressão.
Etapa 10.2.1.1.6.8
Combine e .
Etapa 10.2.1.1.6.9
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.7
Simplifique cada termo.
Etapa 10.2.1.1.7.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 10.2.1.1.7.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 10.2.1.1.7.3
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 10.2.1.1.8
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.1.9
Multiplique .
Etapa 10.2.1.1.9.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.9.2
Combine e .
Etapa 10.2.1.1.9.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.10
Multiplique .
Etapa 10.2.1.1.10.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.10.2
Combine e .
Etapa 10.2.1.1.10.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.11
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.1.12
Multiplique .
Etapa 10.2.1.1.12.1
Combine e .
Etapa 10.2.1.1.12.2
Eleve à potência de .
Etapa 10.2.1.1.12.3
Eleve à potência de .
Etapa 10.2.1.1.12.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 10.2.1.1.12.5
Some e .
Etapa 10.2.1.1.13
Combine e .
Etapa 10.2.1.1.14
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.1.15
Multiplique .
Etapa 10.2.1.1.15.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.15.2
Combine e .
Etapa 10.2.1.1.15.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.16
Multiplique .
Etapa 10.2.1.1.16.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.1.16.2
Combine e .
Etapa 10.2.1.1.16.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.2
Simplifique os termos.
Etapa 10.2.1.2.1
Combine os termos opostos em .
Etapa 10.2.1.2.1.1
Some e .
Etapa 10.2.1.2.1.2
Some e .
Etapa 10.2.1.2.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.2.1.2.3
Some e .
Etapa 10.2.1.2.4
Some e .
Etapa 10.2.2
Simplifique o numerador.
Etapa 10.2.2.1
Fatore de .
Etapa 10.2.2.1.1
Fatore de .
Etapa 10.2.2.1.2
Fatore de .
Etapa 10.2.2.1.3
Fatore de .
Etapa 10.2.2.1.4
Fatore de .
Etapa 10.2.2.1.5
Fatore de .
Etapa 10.2.2.2
Fatore usando a regra do quadrado perfeito.
Etapa 10.2.2.2.1
Reescreva como .
Etapa 10.2.2.2.2
Reescreva como .
Etapa 10.2.2.2.3
Verifique se o termo do meio é duas vezes o produto dos números ao quadrado no primeiro e no terceiro termos.
Etapa 10.2.2.2.4
Reescreva o polinômio.
Etapa 10.2.2.2.5
Fatore usando a regra do trinômio quadrado perfeito , em que e .
Etapa 10.2.3
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 10.2.4
Simplifique os termos.
Etapa 10.2.4.1
Combine e .
Etapa 10.2.4.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.2.5
Simplifique o numerador.
Etapa 10.2.5.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.5.2
Reescreva como .
Etapa 10.2.5.3
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 10.2.5.3.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.5.3.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.5.3.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.5.4
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 10.2.5.4.1
Simplifique cada termo.
Etapa 10.2.5.4.1.1
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 10.2.5.4.1.2
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 10.2.5.4.1.2.1
Mova .
Etapa 10.2.5.4.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.5.4.1.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.5.4.1.4
Multiplique por .
Etapa 10.2.5.4.1.5
Multiplique por .
Etapa 10.2.5.4.1.6
Multiplique por .
Etapa 10.2.5.4.2
Some e .
Etapa 10.2.5.5
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.5.6
Simplifique.
Etapa 10.2.5.6.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.5.6.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.5.6.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.5.7
Some e .
Etapa 10.2.6
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 10.2.7
Simplifique os termos.
Etapa 10.2.7.1
Combine e .
Etapa 10.2.7.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.2.8
Simplifique o numerador.
Etapa 10.2.8.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.8.2
Some e .
Etapa 10.2.9
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 10.2.10
Simplifique os termos.
Etapa 10.2.10.1
Combine e .
Etapa 10.2.10.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.2.11
Simplifique o numerador.
Etapa 10.2.11.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.11.2
Some e .
Etapa 10.2.11.3
Fatore de .
Etapa 10.2.11.3.1
Fatore de .
Etapa 10.2.11.3.2
Fatore de .
Etapa 10.2.11.3.3
Fatore de .
Etapa 10.2.11.3.4
Fatore de .
Etapa 10.2.11.3.5
Fatore de .
Etapa 10.2.12
Simplifique com fatoração.
Etapa 10.2.12.1
Fatore de .
Etapa 10.2.12.2
Fatore de .
Etapa 10.2.12.3
Fatore de .
Etapa 10.2.12.4
Reescreva como .
Etapa 10.2.12.5
Fatore de .
Etapa 10.2.12.6
Simplifique a expressão.
Etapa 10.2.12.6.1
Reescreva como .
Etapa 10.2.12.6.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 10.2.13
A resposta final é .
Etapa 11
Esses são os extremos locais para .
é um máximo local
Etapa 12