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Cálculo Exemplos
Etapa 1
Etapa 1.1
Diferencie.
Etapa 1.1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.1.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
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
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
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.5
Combine os termos.
Etapa 1.5.1
Some e .
Etapa 1.5.2
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
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
Diferencie.
Etapa 4.1.1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.1.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
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
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
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.5
Combine os termos.
Etapa 4.1.5.1
Some e .
Etapa 4.1.5.2
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
Mova todos os termos que não contêm para o lado direito da equação.
Etapa 5.2.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 5.2.2
Subtraia dos 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
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 5.3.3.1.2
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 mínimo local, porque o valor da segunda derivada é positivo. Isso é conhecido como teste da segunda derivada.
é um mínimo local
Etapa 10
Etapa 10.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 10.2
Simplifique o resultado.
Etapa 10.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 10.2.1.1
Reescreva como .
Etapa 10.2.1.2
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 10.2.1.2.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.2.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.2.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.3
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 10.2.1.3.1
Simplifique cada termo.
Etapa 10.2.1.3.1.1
Multiplique .
Etapa 10.2.1.3.1.1.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.1.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.1.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.1.4
Eleve à potência de .
Etapa 10.2.1.3.1.1.5
Eleve à potência de .
Etapa 10.2.1.3.1.1.6
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 10.2.1.3.1.1.7
Some e .
Etapa 10.2.1.3.1.1.8
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.2
Multiplique .
Etapa 10.2.1.3.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.2.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.2.4
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.3
Mova para a esquerda de .
Etapa 10.2.1.3.1.4
Multiplique .
Etapa 10.2.1.3.1.4.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.4.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.4.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.4.4
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.5
Multiplique .
Etapa 10.2.1.3.1.5.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.5.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.5.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.5.4
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.1.5.5
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.3.2
Some e .
Etapa 10.2.1.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 10.2.1.4.1
Fatore de .
Etapa 10.2.1.4.2
Cancele o fator comum.
Etapa 10.2.1.4.3
Reescreva a expressão.
Etapa 10.2.1.5
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.6
Multiplique .
Etapa 10.2.1.6.1
Combine e .
Etapa 10.2.1.6.2
Eleve à potência de .
Etapa 10.2.1.6.3
Eleve à potência de .
Etapa 10.2.1.6.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 10.2.1.6.5
Some e .
Etapa 10.2.1.7
Combine e .
Etapa 10.2.1.8
Mova para a esquerda de .
Etapa 10.2.1.9
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.1.10
Multiplique .
Etapa 10.2.1.10.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.10.2
Combine e .
Etapa 10.2.1.11
Multiplique .
Etapa 10.2.1.11.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.11.2
Combine e .
Etapa 10.2.1.11.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.1.12
Simplifique cada termo.
Etapa 10.2.1.12.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 10.2.1.12.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 10.2.2
Combine os termos opostos em .
Etapa 10.2.2.1
Subtraia de .
Etapa 10.2.2.2
Some e .
Etapa 10.2.3
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 10.2.4
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Etapa 10.2.4.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.5
Simplifique os termos.
Etapa 10.2.5.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.2.5.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.2.5.3
Multiplique por .
Etapa 10.2.5.4
Subtraia de .
Etapa 10.2.6
Simplifique cada termo.
Etapa 10.2.6.1
Simplifique o numerador.
Etapa 10.2.6.1.1
Reescreva como .
Etapa 10.2.6.1.2
Reordene e .
Etapa 10.2.6.1.3
Como os dois termos são quadrados perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de quadrados, em que e .
Etapa 10.2.6.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 10.2.6.3
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 10.2.7
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 10.2.8
Simplifique os termos.
Etapa 10.2.8.1
Combine e .
Etapa 10.2.8.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.2.9
Simplifique o numerador.
Etapa 10.2.9.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.9.2
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 10.2.9.2.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.9.2.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.9.2.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.2.9.3
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 10.2.9.3.1
Simplifique cada termo.
Etapa 10.2.9.3.1.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.9.3.1.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.9.3.1.3
Mova para a esquerda de .
Etapa 10.2.9.3.1.4
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 10.2.9.3.1.5
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 10.2.9.3.1.5.1
Mova .
Etapa 10.2.9.3.1.5.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.9.3.2
Some e .
Etapa 10.2.9.3.3
Some e .
Etapa 10.2.9.4
Reordene os termos.
Etapa 10.2.10
Combine em uma fração.
Etapa 10.2.10.1
Escreva como uma fração com um denominador comum.
Etapa 10.2.10.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.2.10.3
Some e .
Etapa 10.2.11
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 10.2.12
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Etapa 10.2.12.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.12.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.13
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.2.14
Simplifique o numerador.
Etapa 10.2.14.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.14.2
Subtraia de .
Etapa 10.2.15
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 10.2.16
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Etapa 10.2.16.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.16.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.17
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.2.18
Simplifique o numerador.
Etapa 10.2.18.1
Multiplique por .
Etapa 10.2.18.2
Subtraia de .
Etapa 10.2.19
Simplifique com fatoração.
Etapa 10.2.19.1
Fatore de .
Etapa 10.2.19.2
Fatore de .
Etapa 10.2.19.3
Fatore de .
Etapa 10.2.19.4
Reescreva como .
Etapa 10.2.19.5
Fatore de .
Etapa 10.2.19.6
Simplifique a expressão.
Etapa 10.2.19.6.1
Reescreva como .
Etapa 10.2.19.6.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 10.2.20
A resposta final é .
Etapa 11
Esses são os extremos locais para .
é um mínimo local
Etapa 12