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Cálculo Exemplos
Etapa 1
Etapa 1.1
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 1.2
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 1.2.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 1.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.2.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 1.3
Diferencie.
Etapa 1.3.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com 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
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.3.4
Simplifique a expressão.
Etapa 1.3.4.1
Some e .
Etapa 1.3.4.2
Multiplique por .
Etapa 1.3.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.3.6
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.4
Simplifique.
Etapa 1.4.1
Fatore de .
Etapa 1.4.1.1
Fatore de .
Etapa 1.4.1.2
Fatore de .
Etapa 1.4.1.3
Fatore de .
Etapa 1.4.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 2
Etapa 2.1
Simplifique os termos.
Etapa 2.1.1
Simplifique cada termo.
Etapa 2.1.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.1.1.2
Multiplique por .
Etapa 2.1.2
Some e .
Etapa 2.2
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 2.3
Diferencie.
Etapa 2.3.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.3.2
Como é constante em relação a , a derivada de em 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
Multiplique por .
Etapa 2.3.5
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.3.6
Simplifique a expressão.
Etapa 2.3.6.1
Some e .
Etapa 2.3.6.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 2.4
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 2.5
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 2.5.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.5.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.5.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.6
Diferencie.
Etapa 2.6.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.6.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.6.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.6.4
Simplifique a expressão.
Etapa 2.6.4.1
Some e .
Etapa 2.6.4.2
Multiplique por .
Etapa 2.6.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.6.6
Mova para a esquerda de .
Etapa 2.7
Simplifique.
Etapa 2.7.1
Fatore de .
Etapa 2.7.1.1
Fatore de .
Etapa 2.7.1.2
Fatore de .
Etapa 2.7.1.3
Fatore de .
Etapa 2.7.2
Multiplique por .
Etapa 2.7.3
Simplifique cada termo.
Etapa 2.7.3.1
Use o teorema binomial.
Etapa 2.7.3.2
Simplifique cada termo.
Etapa 2.7.3.2.1
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.2.2
Eleve à potência de .
Etapa 2.7.3.2.3
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.2.4
Eleve à potência de .
Etapa 2.7.3.2.5
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.2.6
Eleve à potência de .
Etapa 2.7.3.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.7.3.4
Simplifique.
Etapa 2.7.3.4.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.7.3.4.1.1
Mova .
Etapa 2.7.3.4.1.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.7.3.4.1.3
Some e .
Etapa 2.7.3.4.2
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 2.7.3.4.3
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 2.7.3.4.4
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 2.7.3.4.5
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.5
Simplifique cada termo.
Etapa 2.7.3.5.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.7.3.5.1.1
Mova .
Etapa 2.7.3.5.1.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.7.3.5.1.3
Some e .
Etapa 2.7.3.5.2
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.5.3
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.7.3.5.3.1
Mova .
Etapa 2.7.3.5.3.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.7.3.5.3.3
Some e .
Etapa 2.7.3.5.4
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.5.5
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.7.3.5.5.1
Mova .
Etapa 2.7.3.5.5.2
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.5.5.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 2.7.3.5.5.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.7.3.5.5.3
Some e .
Etapa 2.7.3.5.6
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.6
Simplifique cada termo.
Etapa 2.7.3.6.1
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 2.7.3.6.2
Use o teorema binomial.
Etapa 2.7.3.6.3
Simplifique cada termo.
Etapa 2.7.3.6.3.1
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.6.3.2
Eleve à potência de .
Etapa 2.7.3.6.3.3
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.6.3.4
Eleve à potência de .
Etapa 2.7.3.6.4
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.7.3.6.5
Simplifique.
Etapa 2.7.3.6.5.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.7.3.6.5.1.1
Mova .
Etapa 2.7.3.6.5.1.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.7.3.6.5.1.3
Some e .
Etapa 2.7.3.6.5.2
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 2.7.3.6.5.3
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 2.7.3.6.5.4
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.6.6
Simplifique cada termo.
Etapa 2.7.3.6.6.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.7.3.6.6.1.1
Mova .
Etapa 2.7.3.6.6.1.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.7.3.6.6.1.3
Some e .
Etapa 2.7.3.6.6.2
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.6.6.3
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.7.3.6.6.3.1
Mova .
Etapa 2.7.3.6.6.3.2
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.6.6.3.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 2.7.3.6.6.3.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.7.3.6.6.3.3
Some e .
Etapa 2.7.3.6.6.4
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.6.7
Use o teorema binomial.
Etapa 2.7.3.6.8
Simplifique cada termo.
Etapa 2.7.3.6.8.1
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.6.8.2
Eleve à potência de .
Etapa 2.7.3.6.8.3
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.6.8.4
Eleve à potência de .
Etapa 2.7.3.6.8.5
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.6.8.6
Eleve à potência de .
Etapa 2.7.3.6.9
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.7.3.6.10
Simplifique.
Etapa 2.7.3.6.10.1
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.6.10.2
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.6.10.3
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.6.10.4
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.6.11
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.7.3.6.12
Simplifique.
Etapa 2.7.3.6.12.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.7.3.6.12.1.1
Mova .
Etapa 2.7.3.6.12.1.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.7.3.6.12.1.3
Some e .
Etapa 2.7.3.6.12.2
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.7.3.6.12.2.1
Mova .
Etapa 2.7.3.6.12.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.7.3.6.12.2.3
Some e .
Etapa 2.7.3.6.12.3
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.7.3.6.12.3.1
Mova .
Etapa 2.7.3.6.12.3.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.7.3.6.12.3.3
Some e .
Etapa 2.7.3.6.12.4
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.7.3.6.12.4.1
Mova .
Etapa 2.7.3.6.12.4.2
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.6.12.4.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 2.7.3.6.12.4.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.7.3.6.12.4.3
Some e .
Etapa 2.7.3.7
Some e .
Etapa 2.7.3.8
Subtraia de .
Etapa 2.7.3.9
Some e .
Etapa 2.7.3.10
Subtraia de .
Etapa 2.7.3.11
Expanda multiplicando cada termo na primeira expressão por cada um dos termos na segunda expressão.
Etapa 2.7.3.12
Simplifique cada termo.
Etapa 2.7.3.12.1
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 2.7.3.12.2
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.7.3.12.2.1
Mova .
Etapa 2.7.3.12.2.2
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.12.2.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 2.7.3.12.2.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.7.3.12.2.3
Some e .
Etapa 2.7.3.12.3
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.12.4
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 2.7.3.12.5
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.7.3.12.5.1
Mova .
Etapa 2.7.3.12.5.2
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.12.5.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 2.7.3.12.5.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.7.3.12.5.3
Some e .
Etapa 2.7.3.12.6
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.12.7
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 2.7.3.12.8
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.7.3.12.8.1
Mova .
Etapa 2.7.3.12.8.2
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.12.8.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 2.7.3.12.8.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.7.3.12.8.3
Some e .
Etapa 2.7.3.12.9
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.12.10
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 2.7.3.12.11
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.7.3.12.11.1
Mova .
Etapa 2.7.3.12.11.2
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.12.11.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 2.7.3.12.11.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.7.3.12.11.3
Some e .
Etapa 2.7.3.12.12
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.12.13
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 2.7.3.12.14
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.7.3.12.14.1
Mova .
Etapa 2.7.3.12.14.2
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.12.14.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 2.7.3.12.14.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.7.3.12.14.3
Some e .
Etapa 2.7.3.12.15
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.12.16
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.12.17
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.12.18
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.12.19
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.12.20
Multiplique por .
Etapa 2.7.3.13
Subtraia de .
Etapa 2.7.3.14
Some e .
Etapa 2.7.3.15
Subtraia de .
Etapa 2.7.3.16
Some e .
Etapa 2.7.4
Some e .
Etapa 2.7.5
Subtraia de .
Etapa 2.7.6
Some e .
Etapa 2.7.7
Subtraia de .
Etapa 2.7.8
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
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 4.1.2
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 4.1.2.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 4.1.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.2.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 4.1.3
Diferencie.
Etapa 4.1.3.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com 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
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.3.4
Simplifique a expressão.
Etapa 4.1.3.4.1
Some e .
Etapa 4.1.3.4.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.3.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.3.6
Mova para a esquerda de .
Etapa 4.1.4
Simplifique.
Etapa 4.1.4.1
Fatore de .
Etapa 4.1.4.1.1
Fatore de .
Etapa 4.1.4.1.2
Fatore de .
Etapa 4.1.4.1.3
Fatore de .
Etapa 4.1.4.2
Mova para a esquerda 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
Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a , toda a expressão será igual a .
Etapa 5.3
Defina como igual a e resolva para .
Etapa 5.3.1
Defina como igual a .
Etapa 5.3.2
Resolva para .
Etapa 5.3.2.1
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
Etapa 5.3.2.2
Simplifique .
Etapa 5.3.2.2.1
Reescreva como .
Etapa 5.3.2.2.2
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais.
Etapa 5.4
Defina como igual a e resolva para .
Etapa 5.4.1
Defina como igual a .
Etapa 5.4.2
Resolva para .
Etapa 5.4.2.1
Defina como igual a .
Etapa 5.4.2.2
Some aos dois lados da equação.
Etapa 5.5
Defina como igual a e resolva para .
Etapa 5.5.1
Defina como igual a .
Etapa 5.5.2
Resolva para .
Etapa 5.5.2.1
Simplifique .
Etapa 5.5.2.1.1
Simplifique cada termo.
Etapa 5.5.2.1.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.5.2.1.1.2
Multiplique por .
Etapa 5.5.2.1.2
Some e .
Etapa 5.5.2.2
Some aos dois lados da equação.
Etapa 5.5.2.3
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 5.5.2.3.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.5.2.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.5.2.3.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.5.2.3.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.5.2.3.2.1.2
Divida por .
Etapa 5.6
A solução final são todos os valores que tornam verdadeiro.
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
Etapa 9.1
Simplifique cada termo.
Etapa 9.1.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 9.1.2
Multiplique por .
Etapa 9.1.3
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 9.1.4
Multiplique por .
Etapa 9.1.5
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 9.1.6
Multiplique por .
Etapa 9.1.7
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 9.1.8
Multiplique por .
Etapa 9.1.9
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 9.1.10
Multiplique por .
Etapa 9.1.11
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 9.1.12
Multiplique por .
Etapa 9.2
Simplifique somando os números.
Etapa 9.2.1
Some e .
Etapa 9.2.2
Some e .
Etapa 9.2.3
Some e .
Etapa 9.2.4
Some e .
Etapa 9.2.5
Some e .
Etapa 10
Etapa 10.1
Divida em intervalos separados em torno dos valores de que tornam a primeira derivada ou indefinida.
Etapa 10.2
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Etapa 10.2.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 10.2.2
Simplifique o resultado.
Etapa 10.2.2.1
Simplifique a expressão.
Etapa 10.2.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 10.2.2.1.2
Subtraia de .
Etapa 10.2.2.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 10.2.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 10.2.2.2
Simplifique cada termo.
Etapa 10.2.2.2.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.2.2.2
Subtraia de .
Etapa 10.2.2.2.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.2.3
Simplifique a expressão.
Etapa 10.2.2.3.1
Subtraia de .
Etapa 10.2.2.3.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.2.4
A resposta final é .
Etapa 10.3
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Etapa 10.3.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 10.3.2
Simplifique o resultado.
Etapa 10.3.2.1
Simplifique a expressão.
Etapa 10.3.2.1.1
Um elevado a qualquer potência é um.
Etapa 10.3.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 10.3.2.1.3
Subtraia de .
Etapa 10.3.2.1.4
Eleve à potência de .
Etapa 10.3.2.2
Simplifique cada termo.
Etapa 10.3.2.2.1
Multiplique por .
Etapa 10.3.2.2.2
Subtraia de .
Etapa 10.3.2.2.3
Multiplique por .
Etapa 10.3.2.3
Simplifique a expressão.
Etapa 10.3.2.3.1
Subtraia de .
Etapa 10.3.2.3.2
Multiplique por .
Etapa 10.3.2.4
A resposta final é .
Etapa 10.4
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Etapa 10.4.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 10.4.2
Simplifique o resultado.
Etapa 10.4.2.1
Simplifique a expressão.
Etapa 10.4.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 10.4.2.1.2
Subtraia de .
Etapa 10.4.2.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 10.4.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 10.4.2.2
Simplifique cada termo.
Etapa 10.4.2.2.1
Multiplique por .
Etapa 10.4.2.2.2
Subtraia de .
Etapa 10.4.2.2.3
Multiplique por .
Etapa 10.4.2.3
Simplifique a expressão.
Etapa 10.4.2.3.1
Subtraia de .
Etapa 10.4.2.3.2
Multiplique por .
Etapa 10.4.2.4
A resposta final é .
Etapa 10.5
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Etapa 10.5.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 10.5.2
Simplifique o resultado.
Etapa 10.5.2.1
Simplifique a expressão.
Etapa 10.5.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 10.5.2.1.2
Subtraia de .
Etapa 10.5.2.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 10.5.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 10.5.2.2
Simplifique cada termo.
Etapa 10.5.2.2.1
Multiplique por .
Etapa 10.5.2.2.2
Subtraia de .
Etapa 10.5.2.2.3
Multiplique por .
Etapa 10.5.2.3
Simplifique a expressão.
Etapa 10.5.2.3.1
Some e .
Etapa 10.5.2.3.2
Multiplique por .
Etapa 10.5.2.4
A resposta final é .
Etapa 10.6
Como a primeira derivada mudou os sinais de positivo para negativo em torno de , então é um máximo local.
é um máximo local
Etapa 10.7
Como a primeira derivada mudou os sinais de negativo para positivo em torno de , então é um mínimo local.
é um mínimo local
Etapa 10.8
Como a primeira derivada não mudou os sinais em torno de , este não é um máximo local nem um mínimo local.
Não é um máximo nem um mínimo local
Etapa 10.9
Esses são os extremos locais para .
é um máximo local
é um mínimo local
é um máximo local
é um mínimo local
Etapa 11