Cálculo Exemplos

Encontre o Máximo e Mínimo Local f(x)=5x^(7/4)-70x+15
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
Combine e .
Etapa 1.2.8
Combine e .
Etapa 1.2.9
Multiplique por .
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 1.4
Diferencie usando a regra da constante.
Toque para ver mais passagens...
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
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
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.
Toque para ver mais passagens...
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.
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
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
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
Combine e .
Etapa 4.1.2.8
Combine e .
Etapa 4.1.2.9
Multiplique por .
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 4.1.4
Diferencie usando a regra da constante.
Toque para ver mais passagens...
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
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
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.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.1
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.1.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.2.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.2.1.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.6.1
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.6.1.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.6.1.1.1
Multiplique os expoentes em .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.6.2.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.6.2.1.1
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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
Encontre os valores em que a derivada é indefinida.
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.2.1
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.2.1.1
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 6.3.2.2
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.2.2.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
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
Avalie a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.1
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.1.1
Multiplique por .
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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
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
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 .
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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