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Cálculo Exemplos
Etapa 1
Etapa 1.1
Reescreva como .
Etapa 1.2
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 1.2.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.2.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.2.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.3
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 1.3.1
Simplifique cada termo.
Etapa 1.3.1.1
Multiplique por .
Etapa 1.3.1.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.3.1.3
Multiplique por .
Etapa 1.3.2
Subtraia de .
Etapa 1.4
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 1.5
Diferencie.
Etapa 1.5.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com 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
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.5.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.5.5
Multiplique por .
Etapa 1.5.6
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.5.7
Some e .
Etapa 1.5.8
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.6
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.7
Combine e .
Etapa 1.8
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.9
Simplifique o numerador.
Etapa 1.9.1
Multiplique por .
Etapa 1.9.2
Subtraia de .
Etapa 1.10
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 1.11
Combine e .
Etapa 1.12
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 1.13
Simplifique.
Etapa 1.13.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.13.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.13.3
Combine os termos.
Etapa 1.13.3.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 1.13.3.1.1
Mova .
Etapa 1.13.3.1.2
Multiplique por .
Etapa 1.13.3.1.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 1.13.3.1.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.13.3.1.3
Escreva como uma fração com um denominador comum.
Etapa 1.13.3.1.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.13.3.1.5
Some e .
Etapa 1.13.3.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.13.3.3
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.13.3.4
Combine e .
Etapa 1.13.3.5
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.13.3.6
Mova para o numerador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 1.13.3.7
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 1.13.3.7.1
Mova .
Etapa 1.13.3.7.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.13.3.7.3
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.13.3.7.4
Combine e .
Etapa 1.13.3.7.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.13.3.7.6
Simplifique o numerador.
Etapa 1.13.3.7.6.1
Multiplique por .
Etapa 1.13.3.7.6.2
Some e .
Etapa 1.13.3.8
Combine e .
Etapa 1.13.3.9
Multiplique por .
Etapa 1.13.3.10
Combine e .
Etapa 1.13.3.11
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.13.3.12
Mova para o numerador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 1.13.3.13
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 1.13.3.13.1
Mova .
Etapa 1.13.3.13.2
Multiplique por .
Etapa 1.13.3.13.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 1.13.3.13.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.13.3.13.3
Escreva como uma fração com um denominador comum.
Etapa 1.13.3.13.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.13.3.13.5
Some e .
Etapa 1.13.3.14
Fatore de .
Etapa 1.13.3.15
Cancele os fatores comuns.
Etapa 1.13.3.15.1
Fatore de .
Etapa 1.13.3.15.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.13.3.15.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.13.3.15.4
Divida por .
Etapa 1.13.3.16
Combine e .
Etapa 1.13.3.17
Multiplique por .
Etapa 1.13.3.18
Fatore de .
Etapa 1.13.3.19
Cancele os fatores comuns.
Etapa 1.13.3.19.1
Fatore de .
Etapa 1.13.3.19.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.13.3.19.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.13.3.20
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.13.3.21
Combine e .
Etapa 1.13.3.22
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.13.3.23
Multiplique por .
Etapa 1.13.3.24
Some e .
Etapa 1.13.3.25
Subtraia de .
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
Combine e .
Etapa 2.2.10
Multiplique por .
Etapa 2.2.11
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 2.2.12
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.3
Avalie .
Etapa 2.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.3.3
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 2.3.4
Combine e .
Etapa 2.3.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 2.3.6
Simplifique o numerador.
Etapa 2.3.6.1
Multiplique por .
Etapa 2.3.6.2
Subtraia de .
Etapa 2.3.7
Combine e .
Etapa 2.3.8
Multiplique por .
Etapa 2.3.9
Multiplique por .
Etapa 2.3.10
Multiplique por .
Etapa 2.4
Avalie .
Etapa 2.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.4.2
Reescreva como .
Etapa 2.4.3
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 2.4.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.4.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.4.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.4.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.4.5
Multiplique os expoentes em .
Etapa 2.4.5.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 2.4.5.2
Combine e .
Etapa 2.4.5.3
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.4.6
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 2.4.7
Combine e .
Etapa 2.4.8
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 2.4.9
Simplifique o numerador.
Etapa 2.4.9.1
Multiplique por .
Etapa 2.4.9.2
Subtraia de .
Etapa 2.4.10
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.4.11
Combine e .
Etapa 2.4.12
Combine e .
Etapa 2.4.13
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.4.13.1
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.4.13.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 2.4.13.3
Subtraia de .
Etapa 2.4.13.4
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.4.14
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 2.4.15
Multiplique por .
Etapa 2.4.16
Combine e .
Etapa 2.4.17
Fatore de .
Etapa 2.4.18
Cancele os fatores comuns.
Etapa 2.4.18.1
Fatore de .
Etapa 2.4.18.2
Cancele o fator comum.
Etapa 2.4.18.3
Reescreva a expressão.
Etapa 2.4.19
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.5
Reordene os termos.
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
Reescreva como .
Etapa 4.1.2
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 4.1.2.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.2.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.2.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.3
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 4.1.3.1
Simplifique cada termo.
Etapa 4.1.3.1.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.3.1.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 4.1.3.1.3
Multiplique por .
Etapa 4.1.3.2
Subtraia de .
Etapa 4.1.4
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 4.1.5
Diferencie.
Etapa 4.1.5.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com 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
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.5.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.5.5
Multiplique por .
Etapa 4.1.5.6
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.5.7
Some e .
Etapa 4.1.5.8
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.6
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 4.1.7
Combine e .
Etapa 4.1.8
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 4.1.9
Simplifique o numerador.
Etapa 4.1.9.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.9.2
Subtraia de .
Etapa 4.1.10
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 4.1.11
Combine e .
Etapa 4.1.12
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 4.1.13
Simplifique.
Etapa 4.1.13.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.13.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.13.3
Combine os termos.
Etapa 4.1.13.3.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 4.1.13.3.1.1
Mova .
Etapa 4.1.13.3.1.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.13.3.1.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.13.3.1.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.13.3.1.3
Escreva como uma fração com um denominador comum.
Etapa 4.1.13.3.1.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 4.1.13.3.1.5
Some e .
Etapa 4.1.13.3.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 4.1.13.3.3
Mova para a esquerda de .
Etapa 4.1.13.3.4
Combine e .
Etapa 4.1.13.3.5
Mova para a esquerda de .
Etapa 4.1.13.3.6
Mova para o numerador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 4.1.13.3.7
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 4.1.13.3.7.1
Mova .
Etapa 4.1.13.3.7.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.13.3.7.3
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 4.1.13.3.7.4
Combine e .
Etapa 4.1.13.3.7.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 4.1.13.3.7.6
Simplifique o numerador.
Etapa 4.1.13.3.7.6.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.13.3.7.6.2
Some e .
Etapa 4.1.13.3.8
Combine e .
Etapa 4.1.13.3.9
Multiplique por .
Etapa 4.1.13.3.10
Combine e .
Etapa 4.1.13.3.11
Mova para a esquerda de .
Etapa 4.1.13.3.12
Mova para o numerador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 4.1.13.3.13
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 4.1.13.3.13.1
Mova .
Etapa 4.1.13.3.13.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.13.3.13.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.13.3.13.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.13.3.13.3
Escreva como uma fração com um denominador comum.
Etapa 4.1.13.3.13.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 4.1.13.3.13.5
Some e .
Etapa 4.1.13.3.14
Fatore de .
Etapa 4.1.13.3.15
Cancele os fatores comuns.
Etapa 4.1.13.3.15.1
Fatore de .
Etapa 4.1.13.3.15.2
Cancele o fator comum.
Etapa 4.1.13.3.15.3
Reescreva a expressão.
Etapa 4.1.13.3.15.4
Divida por .
Etapa 4.1.13.3.16
Combine e .
Etapa 4.1.13.3.17
Multiplique por .
Etapa 4.1.13.3.18
Fatore de .
Etapa 4.1.13.3.19
Cancele os fatores comuns.
Etapa 4.1.13.3.19.1
Fatore de .
Etapa 4.1.13.3.19.2
Cancele o fator comum.
Etapa 4.1.13.3.19.3
Reescreva a expressão.
Etapa 4.1.13.3.20
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 4.1.13.3.21
Combine e .
Etapa 4.1.13.3.22
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 4.1.13.3.23
Multiplique por .
Etapa 4.1.13.3.24
Some e .
Etapa 4.1.13.3.25
Subtraia 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
Encontre o MMC dos termos na equação.
Etapa 5.2.1
Encontrar o MMC de uma lista de valores é o mesmo que encontrar o MMC dos denominadores desses valores.
Etapa 5.2.2
Como contém números e variáveis, há duas etapas para encontrar o MMC. Encontre o MMC da parte numérica 1) e, depois, o da parte variável .
Etapa 5.2.3
O MMC é o menor número positivo pelo qual todos os números se dividem uniformemente.
1. Liste os fatores primos de cada número.
2. Multiplique cada fator pelo maior número de vezes em que ele ocorre em cada número.
Etapa 5.2.4
O número não é primo porque tem apenas um fator positivo, que é ele mesmo.
Não é primo
Etapa 5.2.5
Como não tem fatores além de e .
é um número primo
Etapa 5.2.6
O número não é primo porque tem apenas um fator positivo, que é ele mesmo.
Não é primo
Etapa 5.2.7
O MMC de é o resultado da multiplicação de todos os fatores primos pelo maior número de vezes que eles ocorrem em qualquer um dos números.
Etapa 5.2.8
O MMC de é o resultado da multiplicação de todos os fatores primos pelo maior número de vezes que eles ocorrem em qualquer um dos termos.
Etapa 5.2.9
O MMC de é a parte numérica multiplicada pela parte variável.
Etapa 5.3
Multiplique cada termo em por para eliminar as frações.
Etapa 5.3.1
Multiplique cada termo em por .
Etapa 5.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.3.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 5.3.2.1.1
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 5.3.2.1.2
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 5.3.2.1.2.1
Mova .
Etapa 5.3.2.1.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.3.2.1.2.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 5.3.2.1.2.4
Some e .
Etapa 5.3.2.1.2.5
Divida por .
Etapa 5.3.2.1.3
Simplifique .
Etapa 5.3.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 5.3.2.1.5
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 5.3.2.1.6
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.3.2.1.6.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.3.2.1.6.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.3.2.1.7
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 5.3.2.1.7.1
Mova .
Etapa 5.3.2.1.7.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.3.2.1.7.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 5.3.2.1.7.4
Some e .
Etapa 5.3.2.1.7.5
Divida por .
Etapa 5.3.2.1.8
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 5.3.2.1.9
Multiplique .
Etapa 5.3.2.1.9.1
Combine e .
Etapa 5.3.2.1.9.2
Multiplique por .
Etapa 5.3.2.1.10
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.3.2.1.10.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.3.2.1.10.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.3.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.3.3.1
Multiplique .
Etapa 5.3.3.1.1
Multiplique por .
Etapa 5.3.3.1.2
Multiplique por .
Etapa 5.4
Resolva a equação.
Etapa 5.4.1
Fatore o lado esquerdo da equação.
Etapa 5.4.1.1
Deixe . Substitua em todas as ocorrências de .
Etapa 5.4.1.2
Fatore de .
Etapa 5.4.1.2.1
Fatore de .
Etapa 5.4.1.2.2
Fatore de .
Etapa 5.4.1.2.3
Fatore de .
Etapa 5.4.1.2.4
Fatore de .
Etapa 5.4.1.2.5
Fatore de .
Etapa 5.4.1.3
Fatore.
Etapa 5.4.1.3.1
Fatore por agrupamento.
Etapa 5.4.1.3.1.1
Reordene os termos.
Etapa 5.4.1.3.1.2
Para um polinômio da forma , reescreva o termo do meio como uma soma de dois termos cujo produto é e cuja soma é .
Etapa 5.4.1.3.1.2.1
Fatore de .
Etapa 5.4.1.3.1.2.2
Reescreva como mais
Etapa 5.4.1.3.1.2.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.4.1.3.1.3
Fatore o máximo divisor comum de cada grupo.
Etapa 5.4.1.3.1.3.1
Agrupe os dois primeiros termos e os dois últimos termos.
Etapa 5.4.1.3.1.3.2
Fatore o máximo divisor comum (MDC) de cada grupo.
Etapa 5.4.1.3.1.4
Fatore o polinômio desmembrando o máximo divisor comum, .
Etapa 5.4.1.3.2
Remova os parênteses desnecessários.
Etapa 5.4.1.4
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 5.4.2
Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a , toda a expressão será igual a .
Etapa 5.4.3
Defina como igual a e resolva para .
Etapa 5.4.3.1
Defina como igual a .
Etapa 5.4.3.2
Resolva para .
Etapa 5.4.3.2.1
Some aos dois lados da equação.
Etapa 5.4.3.2.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 5.4.3.2.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.4.3.2.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.4.3.2.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.4.3.2.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.4.3.2.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 5.4.4
Defina como igual a e resolva para .
Etapa 5.4.4.1
Defina como igual a .
Etapa 5.4.4.2
Some aos dois lados da equação.
Etapa 5.4.5
A solução final são todos os valores que tornam verdadeiro.
Etapa 6
Etapa 6.1
Converta expressões com expoentes fracionários em radicais.
Etapa 6.1.1
Aplique a regra para reescrever a exponenciação como um radical.
Etapa 6.1.2
Aplique a regra para reescrever a exponenciação como um radical.
Etapa 6.1.3
Aplique a regra para reescrever a exponenciação como um radical.
Etapa 6.1.4
Qualquer número elevado a é a própria base.
Etapa 6.2
Defina o denominador em como igual a para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 6.3
Resolva .
Etapa 6.3.1
Para remover o radical no lado esquerdo da equação, eleve os dois lados da equação à ª potência.
Etapa 6.3.2
Simplifique cada lado da equação.
Etapa 6.3.2.1
Use para reescrever como .
Etapa 6.3.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 6.3.2.2.1
Simplifique .
Etapa 6.3.2.2.1.1
Multiplique os expoentes em .
Etapa 6.3.2.2.1.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 6.3.2.2.1.1.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 6.3.2.2.1.1.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.3.2.2.1.1.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 6.3.2.2.1.2
Simplifique.
Etapa 6.3.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 6.3.2.3.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
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
Aplique a regra do produto a .
Etapa 9.1.2
Combine e .
Etapa 9.1.3
Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.
Etapa 9.1.4
Combine.
Etapa 9.1.5
Multiplique por .
Etapa 9.1.6
Mova para a esquerda de .
Etapa 9.1.7
Aplique a regra do produto a .
Etapa 9.1.8
Combine e .
Etapa 9.1.9
Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.
Etapa 9.1.10
Combine e .
Etapa 9.1.11
Aplique a regra do produto a .
Etapa 9.1.12
Multiplique o numerador pelo inverso do denominador.
Etapa 9.1.13
Combine e .
Etapa 9.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 9.3
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 9.4
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Etapa 9.4.1
Multiplique por .
Etapa 9.4.2
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 9.4.2.1
Mova .
Etapa 9.4.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 9.4.2.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 9.4.2.4
Some e .
Etapa 9.4.3
Multiplique por .
Etapa 9.4.4
Reordene os fatores de .
Etapa 9.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 9.6
Simplifique cada termo.
Etapa 9.6.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 9.6.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 9.6.1.2
Reescreva a expressão.
Etapa 9.6.2
Simplifique o numerador.
Etapa 9.6.2.1
Avalie o expoente.
Etapa 9.6.2.2
Multiplique por .
Etapa 9.6.2.3
Multiplique por .
Etapa 10
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 11
Etapa 11.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 11.2
Simplifique o resultado.
Etapa 11.2.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 11.2.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 11.2.3
Combine e .
Etapa 11.2.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 11.2.5
Simplifique o numerador.
Etapa 11.2.5.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.5.2
Subtraia de .
Etapa 11.2.6
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 11.2.7
Use a regra da multiplicação de potências para distribuir o expoente.
Etapa 11.2.7.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 11.2.7.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 11.2.8
Simplifique a expressão.
Etapa 11.2.8.1
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.8.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.9
Combine.
Etapa 11.2.10
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 11.2.10.1
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 11.2.10.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 11.2.10.3
Combine e .
Etapa 11.2.10.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 11.2.10.5
Simplifique o numerador.
Etapa 11.2.10.5.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.10.5.2
Some e .
Etapa 11.2.11
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.12
Mova para a esquerda de .
Etapa 11.2.13
A resposta final é .
Etapa 12
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 13
Etapa 13.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 13.1.1
Multiplique por .
Etapa 13.1.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 13.1.1.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 13.1.2
Escreva como uma fração com um denominador comum.
Etapa 13.1.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 13.1.4
Some e .
Etapa 13.2
Combine frações.
Etapa 13.2.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 13.2.2
Simplifique a expressão.
Etapa 13.2.2.1
Subtraia de .
Etapa 13.2.2.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 14
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 15
Etapa 15.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 15.2
Simplifique o resultado.
Etapa 15.2.1
Subtraia de .
Etapa 15.2.2
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 15.2.3
Multiplique por .
Etapa 15.2.4
A resposta final é .
Etapa 16
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 17
Etapa 17.1
Simplifique a expressão.
Etapa 17.1.1
Reescreva como .
Etapa 17.1.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 17.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 17.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 17.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 17.3
Avalie o expoente.
Etapa 17.4
Multiplique por .
Etapa 17.5
A expressão contém uma divisão por . A expressão é indefinida.
Indefinido
Indefinido
Etapa 18
Etapa 18.1
Divida em intervalos separados em torno dos valores de que tornam a primeira derivada ou indefinida.
Etapa 18.2
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Etapa 18.2.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 18.2.2
Simplifique o resultado.
Etapa 18.2.2.1
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 18.2.2.2
Combine e .
Etapa 18.2.2.3
Simplifique a expressão.
Etapa 18.2.2.3.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 18.2.2.3.2
Multiplique por .
Etapa 18.2.2.4
A resposta final é .
Etapa 18.3
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Etapa 18.3.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 18.3.2
Simplifique o resultado.
Etapa 18.3.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 18.3.2.1.1
Um elevado a qualquer potência é um.
Etapa 18.3.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 18.3.2.1.3
Um elevado a qualquer potência é um.
Etapa 18.3.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 18.3.2.1.5
Um elevado a qualquer potência é um.
Etapa 18.3.2.1.6
Divida por .
Etapa 18.3.2.2
Encontre o denominador comum.
Etapa 18.3.2.2.1
Escreva como uma fração com denominador .
Etapa 18.3.2.2.2
Multiplique por .
Etapa 18.3.2.2.3
Multiplique por .
Etapa 18.3.2.2.4
Escreva como uma fração com denominador .
Etapa 18.3.2.2.5
Multiplique por .
Etapa 18.3.2.2.6
Multiplique por .
Etapa 18.3.2.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 18.3.2.4
Simplifique cada termo.
Etapa 18.3.2.4.1
Multiplique por .
Etapa 18.3.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 18.3.2.5
Simplifique somando os números.
Etapa 18.3.2.5.1
Some e .
Etapa 18.3.2.5.2
Some e .
Etapa 18.3.2.6
A resposta final é .
Etapa 18.4
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Etapa 18.4.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 18.4.2
Simplifique o resultado.
Etapa 18.4.2.1
Remova os parênteses.
Etapa 18.4.2.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 18.4.2.3
Combine e .
Etapa 18.4.2.4
Simplifique a expressão.
Etapa 18.4.2.4.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 18.4.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 18.4.2.5
A resposta final é .
Etapa 18.5
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Etapa 18.5.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 18.5.2
Simplifique o resultado.
Etapa 18.5.2.1
Remova os parênteses.
Etapa 18.5.2.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 18.5.2.3
Combine e .
Etapa 18.5.2.4
Simplifique a expressão.
Etapa 18.5.2.4.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 18.5.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 18.5.2.5
A resposta final é .
Etapa 18.6
Como a primeira derivada mudou os sinais de negativo para positivo em torno de , então é um mínimo local.
é um mínimo local
Etapa 18.7
Como a primeira derivada mudou os sinais de positivo para negativo em torno de , então é um máximo local.
é um máximo local
Etapa 18.8
Como a primeira derivada mudou os sinais de negativo para positivo em torno de , então é um mínimo local.
é um mínimo local
Etapa 18.9
Esses são os extremos locais para .
é um mínimo local
é um máximo local
é um mínimo local
é um mínimo local
é um máximo local
é um mínimo local
Etapa 19