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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
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
Combine e .
Etapa 1.2.8
Combine e .
Etapa 1.2.9
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
Diferencie usando a regra da constante.
Etapa 1.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.4.2
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
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.3
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 2.2.4
Combine e .
Etapa 2.2.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 2.2.6
Simplifique o numerador.
Etapa 2.2.6.1
Multiplique por .
Etapa 2.2.6.2
Subtraia de .
Etapa 2.2.7
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.2.8
Combine e .
Etapa 2.2.9
Multiplique por .
Etapa 2.2.10
Multiplique por .
Etapa 2.2.11
Multiplique por .
Etapa 2.2.12
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
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
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
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
Combine e .
Etapa 4.1.2.8
Combine e .
Etapa 4.1.2.9
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
Diferencie usando a regra da constante.
Etapa 4.1.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.4.2
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
Multiplique os dois lados da equação por .
Etapa 5.4
Simplifique os dois lados da equação.
Etapa 5.4.1
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.4.1.1
Simplifique .
Etapa 5.4.1.1.1
Combine.
Etapa 5.4.1.1.2
Cancele o fator comum.
Etapa 5.4.1.1.3
Reescreva a expressão.
Etapa 5.4.1.1.4
Cancele o fator comum.
Etapa 5.4.1.1.5
Divida por .
Etapa 5.4.2
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.4.2.1
Simplifique .
Etapa 5.4.2.1.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.4.2.1.1.1
Fatore de .
Etapa 5.4.2.1.1.2
Cancele o fator comum.
Etapa 5.4.2.1.1.3
Reescreva a expressão.
Etapa 5.4.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 5.5
Eleve cada lado da equação à potência de para eliminar o expoente fracionário no lado esquerdo.
Etapa 5.6
Simplifique o expoente.
Etapa 5.6.1
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.6.1.1
Simplifique .
Etapa 5.6.1.1.1
Multiplique os expoentes em .
Etapa 5.6.1.1.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 5.6.1.1.1.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.6.1.1.1.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.6.1.1.1.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.6.1.1.1.3
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.6.1.1.1.3.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.6.1.1.1.3.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.6.1.1.2
Simplifique.
Etapa 5.6.2
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.6.2.1
Simplifique .
Etapa 5.6.2.1.1
Simplifique a expressão.
Etapa 5.6.2.1.1.1
Reescreva como .
Etapa 5.6.2.1.1.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 5.6.2.1.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.6.2.1.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.6.2.1.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.6.2.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 6
Etapa 6.1
Aplique a regra para reescrever a exponenciação como um radical.
Etapa 6.2
Defina o radicando em como menor do que para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 6.3
Resolva .
Etapa 6.3.1
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da desigualdade para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 6.3.2
Simplifique a equação.
Etapa 6.3.2.1
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 6.3.2.1.1
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 6.3.2.2
Simplifique o lado direito.
Etapa 6.3.2.2.1
Simplifique .
Etapa 6.3.2.2.1.1
Reescreva como .
Etapa 6.3.2.2.1.2
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 6.4
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
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 9.1.1
Multiplique por .
Etapa 9.1.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 9.1.1.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 9.1.2
Escreva como uma fração com um denominador comum.
Etapa 9.1.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 9.1.4
Some e .
Etapa 9.2
Simplifique o denominador.
Etapa 9.2.1
Reescreva como .
Etapa 9.2.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 9.2.3
Cancele o fator comum de .
Etapa 9.2.3.1
Cancele o fator comum.
Etapa 9.2.3.2
Reescreva a expressão.
Etapa 9.2.4
Eleve à potência de .
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
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 11.2.1.3
Cancele o fator comum de .
Etapa 11.2.1.3.1
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.1.3.2
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.1.4
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.5
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.6
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
Esses são os extremos locais para .
é um mínimo local
Etapa 13