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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
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
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.5
Avalie .
Etapa 1.5.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.5.2
Reescreva como .
Etapa 1.5.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.5.4
Multiplique por .
Etapa 1.6
Simplifique.
Etapa 1.6.1
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 1.6.2
Combine os termos.
Etapa 1.6.2.1
Some e .
Etapa 1.6.2.2
Combine e .
Etapa 1.6.2.3
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 1.6.3
Reordene os termos.
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
Avalie .
Etapa 2.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.3.2
Reescreva como .
Etapa 2.3.3
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 2.3.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.3.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.3.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.3.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.3.5
Multiplique os expoentes em .
Etapa 2.3.5.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 2.3.5.2
Multiplique por .
Etapa 2.3.6
Multiplique por .
Etapa 2.3.7
Eleve à potência de .
Etapa 2.3.8
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.3.9
Subtraia de .
Etapa 2.3.10
Multiplique por .
Etapa 2.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.5
Simplifique.
Etapa 2.5.1
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 2.5.2
Combine os termos.
Etapa 2.5.2.1
Combine e .
Etapa 2.5.2.2
Some e .
Etapa 2.5.3
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
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
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
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.5
Avalie .
Etapa 4.1.5.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.5.2
Reescreva como .
Etapa 4.1.5.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.5.4
Multiplique por .
Etapa 4.1.6
Simplifique.
Etapa 4.1.6.1
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 4.1.6.2
Combine os termos.
Etapa 4.1.6.2.1
Some e .
Etapa 4.1.6.2.2
Combine e .
Etapa 4.1.6.2.3
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 4.1.6.3
Reordene os termos.
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
O MMC de um e qualquer expressão é a expressão.
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
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 5.3.2.1.1.1
Mova .
Etapa 5.3.2.1.1.2
Multiplique por .
Etapa 5.3.2.1.1.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 5.3.2.1.1.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.3.2.1.1.3
Some e .
Etapa 5.3.2.1.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.3.2.1.2.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 5.3.2.1.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 5.3.2.1.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 5.3.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.3.3.1
Multiplique por .
Etapa 5.4
Resolva a equação.
Etapa 5.4.1
Fatore o lado esquerdo da equação.
Etapa 5.4.1.1
Fatore de .
Etapa 5.4.1.1.1
Mova .
Etapa 5.4.1.1.2
Fatore de .
Etapa 5.4.1.1.3
Fatore de .
Etapa 5.4.1.1.4
Fatore de .
Etapa 5.4.1.1.5
Fatore de .
Etapa 5.4.1.1.6
Fatore de .
Etapa 5.4.1.2
Fatore.
Etapa 5.4.1.2.1
Fatore usando o teste das raízes racionais.
Etapa 5.4.1.2.1.1
Se uma função polinomial tiver coeficientes inteiros, então todo zero racional terá a forma , em que é um fator da constante e é um fator do coeficiente de maior ordem.
Etapa 5.4.1.2.1.2
Encontre todas as combinações de . Essas são as raízes possíveis da função polinomial.
Etapa 5.4.1.2.1.3
Substitua e simplifique a expressão. Nesse caso, a expressão é igual a . Portanto, é uma raiz do polinômio.
Etapa 5.4.1.2.1.3.1
Substitua no polinômio.
Etapa 5.4.1.2.1.3.2
Eleve à potência de .
Etapa 5.4.1.2.1.3.3
Eleve à potência de .
Etapa 5.4.1.2.1.3.4
Multiplique por .
Etapa 5.4.1.2.1.3.5
Subtraia de .
Etapa 5.4.1.2.1.3.6
Some e .
Etapa 5.4.1.2.1.4
Como é uma raiz conhecida, divida o polinômio por para encontrar o polinômio do quociente. Então, esse polinômio pode ser usado para encontrar as raízes restantes.
Etapa 5.4.1.2.1.5
Divida por .
Etapa 5.4.1.2.1.5.1
Estabeleça os polinômios a serem divididos. Se não houver um termo para cada expoente, insira um com valor de .
| - | - | + | + |
Etapa 5.4.1.2.1.5.2
Divida o termo de ordem mais alta no dividendo pelo termo de ordem mais alta no divisor .
| - | - | + | + |
Etapa 5.4.1.2.1.5.3
Multiplique o novo termo do quociente pelo divisor.
| - | - | + | + | ||||||||
| + | - |
Etapa 5.4.1.2.1.5.4
A expressão precisa ser subtraída do dividendo. Portanto, altere todos os sinais em .
| - | - | + | + | ||||||||
| - | + |
Etapa 5.4.1.2.1.5.5
Depois de alterar os sinais, some o último dividendo do polinômio multiplicado para encontrar o novo dividendo.
| - | - | + | + | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - |
Etapa 5.4.1.2.1.5.6
Tire os próximos termos do dividendo original e os coloque no dividendo atual.
| - | - | + | + | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + |
Etapa 5.4.1.2.1.5.7
Divida o termo de ordem mais alta no dividendo pelo termo de ordem mais alta no divisor .
| - | |||||||||||
| - | - | + | + | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + |
Etapa 5.4.1.2.1.5.8
Multiplique o novo termo do quociente pelo divisor.
| - | |||||||||||
| - | - | + | + | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + |
Etapa 5.4.1.2.1.5.9
A expressão precisa ser subtraída do dividendo. Portanto, altere todos os sinais em .
| - | |||||||||||
| - | - | + | + | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - |
Etapa 5.4.1.2.1.5.10
Depois de alterar os sinais, some o último dividendo do polinômio multiplicado para encontrar o novo dividendo.
| - | |||||||||||
| - | - | + | + | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| - |
Etapa 5.4.1.2.1.5.11
Tire os próximos termos do dividendo original e os coloque no dividendo atual.
| - | |||||||||||
| - | - | + | + | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| - | + |
Etapa 5.4.1.2.1.5.12
Divida o termo de ordem mais alta no dividendo pelo termo de ordem mais alta no divisor .
| - | - | ||||||||||
| - | - | + | + | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| - | + |
Etapa 5.4.1.2.1.5.13
Multiplique o novo termo do quociente pelo divisor.
| - | - | ||||||||||
| - | - | + | + | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + |
Etapa 5.4.1.2.1.5.14
A expressão precisa ser subtraída do dividendo. Portanto, altere todos os sinais em .
| - | - | ||||||||||
| - | - | + | + | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - |
Etapa 5.4.1.2.1.5.15
Depois de alterar os sinais, some o último dividendo do polinômio multiplicado para encontrar o novo dividendo.
| - | - | ||||||||||
| - | - | + | + | ||||||||
| - | + | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
| - | + | ||||||||||
| + | - | ||||||||||
Etapa 5.4.1.2.1.5.16
Já que o resto é , a resposta final é o quociente.
Etapa 5.4.1.2.1.6
Escreva como um conjunto de fatores.
Etapa 5.4.1.2.2
Remova os parênteses desnecessários.
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
Some aos dois lados da equação.
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
Resolva para .
Etapa 5.4.4.2.1
Use a fórmula quadrática para encontrar as soluções.
Etapa 5.4.4.2.2
Substitua os valores , e na fórmula quadrática e resolva .
Etapa 5.4.4.2.3
Simplifique.
Etapa 5.4.4.2.3.1
Simplifique o numerador.
Etapa 5.4.4.2.3.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 5.4.4.2.3.1.2
Multiplique .
Etapa 5.4.4.2.3.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 5.4.4.2.3.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 5.4.4.2.3.1.3
Some e .
Etapa 5.4.4.2.3.1.4
Reescreva como .
Etapa 5.4.4.2.3.1.4.1
Fatore de .
Etapa 5.4.4.2.3.1.4.2
Reescreva como .
Etapa 5.4.4.2.3.1.5
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 5.4.4.2.3.2
Multiplique por .
Etapa 5.4.4.2.3.3
Simplifique .
Etapa 5.4.4.2.4
Simplifique a expressão para resolver a parte de .
Etapa 5.4.4.2.4.1
Simplifique o numerador.
Etapa 5.4.4.2.4.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 5.4.4.2.4.1.2
Multiplique .
Etapa 5.4.4.2.4.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 5.4.4.2.4.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 5.4.4.2.4.1.3
Some e .
Etapa 5.4.4.2.4.1.4
Reescreva como .
Etapa 5.4.4.2.4.1.4.1
Fatore de .
Etapa 5.4.4.2.4.1.4.2
Reescreva como .
Etapa 5.4.4.2.4.1.5
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 5.4.4.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 5.4.4.2.4.3
Simplifique .
Etapa 5.4.4.2.4.4
Altere para .
Etapa 5.4.4.2.5
Simplifique a expressão para resolver a parte de .
Etapa 5.4.4.2.5.1
Simplifique o numerador.
Etapa 5.4.4.2.5.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 5.4.4.2.5.1.2
Multiplique .
Etapa 5.4.4.2.5.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 5.4.4.2.5.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 5.4.4.2.5.1.3
Some e .
Etapa 5.4.4.2.5.1.4
Reescreva como .
Etapa 5.4.4.2.5.1.4.1
Fatore de .
Etapa 5.4.4.2.5.1.4.2
Reescreva como .
Etapa 5.4.4.2.5.1.5
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 5.4.4.2.5.2
Multiplique por .
Etapa 5.4.4.2.5.3
Simplifique .
Etapa 5.4.4.2.5.4
Altere para .
Etapa 5.4.4.2.6
A resposta final é a combinação das duas soluções.
Etapa 5.4.5
A solução final são todos os valores que tornam verdadeiro.
Etapa 6
Etapa 6.1
Defina o denominador em como igual a para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 6.2
Resolva .
Etapa 6.2.1
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 6.2.2
Simplifique .
Etapa 6.2.2.1
Reescreva como .
Etapa 6.2.2.2
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.
Etapa 6.2.2.3
Mais ou menos é .
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
Eleve à potência de .
Etapa 9.1.2
Cancele o fator comum de e .
Etapa 9.1.2.1
Fatore de .
Etapa 9.1.2.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 9.1.2.2.1
Fatore de .
Etapa 9.1.2.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 9.1.2.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 9.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 9.3
Combine e .
Etapa 9.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 9.5
Simplifique o numerador.
Etapa 9.5.1
Multiplique por .
Etapa 9.5.2
Subtraia 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
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.4
Divida por .
Etapa 11.2.2
Simplifique somando e subtraindo.
Etapa 11.2.2.1
Some e .
Etapa 11.2.2.2
Subtraia de .
Etapa 11.2.2.3
Some e .
Etapa 11.2.3
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
Simplifique cada termo.
Etapa 13.1.1
Use o teorema binomial.
Etapa 13.1.2
Simplifique cada termo.
Etapa 13.1.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 13.1.2.2
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 13.1.2.2.1
Mova .
Etapa 13.1.2.2.2
Multiplique por .
Etapa 13.1.2.2.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 13.1.2.2.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 13.1.2.2.3
Some e .
Etapa 13.1.2.3
Eleve à potência de .
Etapa 13.1.2.4
Multiplique por .
Etapa 13.1.2.5
Multiplique por .
Etapa 13.1.2.6
Aplique a regra do produto a .
Etapa 13.1.2.7
Eleve à potência de .
Etapa 13.1.2.8
Reescreva como .
Etapa 13.1.2.8.1
Use para reescrever como .
Etapa 13.1.2.8.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 13.1.2.8.3
Combine e .
Etapa 13.1.2.8.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 13.1.2.8.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 13.1.2.8.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 13.1.2.8.5
Avalie o expoente.
Etapa 13.1.2.9
Multiplique .
Etapa 13.1.2.9.1
Multiplique por .
Etapa 13.1.2.9.2
Multiplique por .
Etapa 13.1.2.10
Aplique a regra do produto a .
Etapa 13.1.2.11
Eleve à potência de .
Etapa 13.1.2.12
Reescreva como .
Etapa 13.1.2.13
Eleve à potência de .
Etapa 13.1.2.14
Reescreva como .
Etapa 13.1.2.14.1
Fatore de .
Etapa 13.1.2.14.2
Reescreva como .
Etapa 13.1.2.15
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 13.1.2.16
Multiplique por .
Etapa 13.1.3
Some e .
Etapa 13.1.4
Some e .
Etapa 13.1.5
Cancele o fator comum de e .
Etapa 13.1.5.1
Fatore de .
Etapa 13.1.5.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 13.1.5.2.1
Fatore de .
Etapa 13.1.5.2.2
Fatore de .
Etapa 13.1.5.2.3
Fatore de .
Etapa 13.1.5.2.4
Cancele o fator comum.
Etapa 13.1.5.2.5
Reescreva a expressão.
Etapa 13.1.6
Multiplique por .
Etapa 13.1.7
Multiplique por .
Etapa 13.1.8
Expanda o denominador usando o método FOIL.
Etapa 13.1.9
Simplifique.
Etapa 13.1.10
Cancele o fator comum de e .
Etapa 13.1.10.1
Fatore de .
Etapa 13.1.10.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 13.1.10.2.1
Fatore de .
Etapa 13.1.10.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 13.1.10.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 13.1.11
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 13.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 13.3
Combine frações.
Etapa 13.3.1
Combine e .
Etapa 13.3.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 13.4
Simplifique o numerador.
Etapa 13.4.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 13.4.2
Multiplique por .
Etapa 13.4.3
Multiplique por .
Etapa 13.4.4
Multiplique por .
Etapa 13.4.5
Subtraia de .
Etapa 13.5
Simplifique com fatoração.
Etapa 13.5.1
Reescreva como .
Etapa 13.5.2
Fatore de .
Etapa 13.5.3
Fatore de .
Etapa 13.5.4
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 14
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 15
Etapa 15.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 15.2
Simplifique o resultado.
Etapa 15.2.1
Encontre o denominador comum.
Etapa 15.2.1.1
Escreva como uma fração com denominador .
Etapa 15.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.4
Escreva como uma fração com denominador .
Etapa 15.2.1.5
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.6
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.7
Escreva como uma fração com denominador .
Etapa 15.2.1.8
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.9
Multiplique por .
Etapa 15.2.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 15.2.3
Simplifique cada termo.
Etapa 15.2.3.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 15.2.3.1.1
Mova .
Etapa 15.2.3.1.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.3.1.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.3.1.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 15.2.3.1.3
Some e .
Etapa 15.2.3.2
Use o teorema binomial.
Etapa 15.2.3.3
Simplifique cada termo.
Etapa 15.2.3.3.1
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.3.3.2
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 15.2.3.3.2.1
Mova .
Etapa 15.2.3.3.2.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.3.3.2.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.3.3.2.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 15.2.3.3.2.3
Some e .
Etapa 15.2.3.3.3
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.3.3.4
Multiplique por .
Etapa 15.2.3.3.5
Multiplique por .
Etapa 15.2.3.3.6
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.3.3.7
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.3.3.8
Reescreva como .
Etapa 15.2.3.3.8.1
Use para reescrever como .
Etapa 15.2.3.3.8.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 15.2.3.3.8.3
Combine e .
Etapa 15.2.3.3.8.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 15.2.3.3.8.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.3.3.8.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.3.3.8.5
Avalie o expoente.
Etapa 15.2.3.3.9
Multiplique .
Etapa 15.2.3.3.9.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.3.3.9.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.3.3.10
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.3.3.11
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.3.3.12
Reescreva como .
Etapa 15.2.3.3.13
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.3.3.14
Reescreva como .
Etapa 15.2.3.3.14.1
Fatore de .
Etapa 15.2.3.3.14.2
Reescreva como .
Etapa 15.2.3.3.15
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 15.2.3.3.16
Multiplique por .
Etapa 15.2.3.4
Some e .
Etapa 15.2.3.5
Some e .
Etapa 15.2.3.6
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.3.7
Multiplique por .
Etapa 15.2.3.8
Multiplique por .
Etapa 15.2.3.9
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.3.10
Multiplique por .
Etapa 15.2.3.11
Multiplique por .
Etapa 15.2.3.12
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 15.2.3.12.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.3.12.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.3.12.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.3.13
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 15.2.3.13.1
Simplifique cada termo.
Etapa 15.2.3.13.1.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.3.13.1.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.3.13.1.3
Multiplique por .
Etapa 15.2.3.13.1.4
Multiplique .
Etapa 15.2.3.13.1.4.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.3.13.1.4.2
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.3.13.1.4.3
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.3.13.1.4.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 15.2.3.13.1.4.5
Some e .
Etapa 15.2.3.13.1.5
Reescreva como .
Etapa 15.2.3.13.1.5.1
Use para reescrever como .
Etapa 15.2.3.13.1.5.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 15.2.3.13.1.5.3
Combine e .
Etapa 15.2.3.13.1.5.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 15.2.3.13.1.5.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.3.13.1.5.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.3.13.1.5.5
Avalie o expoente.
Etapa 15.2.3.13.1.6
Multiplique por .
Etapa 15.2.3.13.2
Some e .
Etapa 15.2.3.13.3
Some e .
Etapa 15.2.3.14
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.3.15
Multiplique por .
Etapa 15.2.3.16
Multiplique por .
Etapa 15.2.4
Simplifique os termos.
Etapa 15.2.4.1
Some e .
Etapa 15.2.4.2
Simplifique somando e subtraindo.
Etapa 15.2.4.2.1
Subtraia de .
Etapa 15.2.4.2.2
Some e .
Etapa 15.2.4.3
Some e .
Etapa 15.2.4.4
Subtraia de .
Etapa 15.2.4.5
Cancele o fator comum de e .
Etapa 15.2.4.5.1
Fatore de .
Etapa 15.2.4.5.2
Fatore de .
Etapa 15.2.4.5.3
Fatore de .
Etapa 15.2.4.5.4
Cancele os fatores comuns.
Etapa 15.2.4.5.4.1
Fatore de .
Etapa 15.2.4.5.4.2
Fatore de .
Etapa 15.2.4.5.4.3
Fatore de .
Etapa 15.2.4.5.4.4
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.4.5.4.5
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.5
Multiplique por .
Etapa 15.2.6
Simplifique os termos.
Etapa 15.2.6.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.6.2
Expanda o denominador usando o método FOIL.
Etapa 15.2.6.3
Simplifique.
Etapa 15.2.6.4
Cancele o fator comum de e .
Etapa 15.2.6.4.1
Fatore de .
Etapa 15.2.6.4.2
Mova o número negativo do denominador de .
Etapa 15.2.6.5
Reescreva como .
Etapa 15.2.7
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 15.2.7.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.7.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.7.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.8
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 15.2.8.1
Simplifique cada termo.
Etapa 15.2.8.1.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.8.1.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.8.1.3
Multiplique por .
Etapa 15.2.8.1.4
Multiplique .
Etapa 15.2.8.1.4.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.8.1.4.2
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.8.1.4.3
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.8.1.4.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 15.2.8.1.4.5
Some e .
Etapa 15.2.8.1.5
Reescreva como .
Etapa 15.2.8.1.5.1
Use para reescrever como .
Etapa 15.2.8.1.5.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 15.2.8.1.5.3
Combine e .
Etapa 15.2.8.1.5.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 15.2.8.1.5.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.8.1.5.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.8.1.5.5
Avalie o expoente.
Etapa 15.2.8.1.6
Multiplique por .
Etapa 15.2.8.2
Some e .
Etapa 15.2.8.3
Subtraia de .
Etapa 15.2.9
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 15.2.10
Multiplique.
Etapa 15.2.10.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.10.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.11
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 cada termo.
Etapa 17.1.1
Use o teorema binomial.
Etapa 17.1.2
Simplifique cada termo.
Etapa 17.1.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 17.1.2.2
Eleve à potência de .
Etapa 17.1.2.3
Multiplique por .
Etapa 17.1.2.4
Multiplique por .
Etapa 17.1.2.5
Multiplique por .
Etapa 17.1.2.6
Aplique a regra do produto a .
Etapa 17.1.2.7
Eleve à potência de .
Etapa 17.1.2.8
Reescreva como .
Etapa 17.1.2.8.1
Use para reescrever como .
Etapa 17.1.2.8.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 17.1.2.8.3
Combine e .
Etapa 17.1.2.8.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 17.1.2.8.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 17.1.2.8.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 17.1.2.8.5
Avalie o expoente.
Etapa 17.1.2.9
Multiplique .
Etapa 17.1.2.9.1
Multiplique por .
Etapa 17.1.2.9.2
Multiplique por .
Etapa 17.1.2.10
Aplique a regra do produto a .
Etapa 17.1.2.11
Eleve à potência de .
Etapa 17.1.2.12
Reescreva como .
Etapa 17.1.2.13
Eleve à potência de .
Etapa 17.1.2.14
Reescreva como .
Etapa 17.1.2.14.1
Fatore de .
Etapa 17.1.2.14.2
Reescreva como .
Etapa 17.1.2.15
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 17.1.2.16
Multiplique por .
Etapa 17.1.3
Some e .
Etapa 17.1.4
Subtraia de .
Etapa 17.1.5
Cancele o fator comum de e .
Etapa 17.1.5.1
Fatore de .
Etapa 17.1.5.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 17.1.5.2.1
Fatore de .
Etapa 17.1.5.2.2
Fatore de .
Etapa 17.1.5.2.3
Fatore de .
Etapa 17.1.5.2.4
Cancele o fator comum.
Etapa 17.1.5.2.5
Reescreva a expressão.
Etapa 17.1.6
Multiplique por .
Etapa 17.1.7
Multiplique por .
Etapa 17.1.8
Expanda o denominador usando o método FOIL.
Etapa 17.1.9
Simplifique.
Etapa 17.1.10
Cancele o fator comum de e .
Etapa 17.1.10.1
Fatore de .
Etapa 17.1.10.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 17.1.10.2.1
Fatore de .
Etapa 17.1.10.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 17.1.10.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 17.1.11
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 17.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 17.3
Combine frações.
Etapa 17.3.1
Combine e .
Etapa 17.3.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 17.4
Simplifique o numerador.
Etapa 17.4.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 17.4.2
Multiplique por .
Etapa 17.4.3
Multiplique por .
Etapa 17.4.4
Multiplique por .
Etapa 17.4.5
Subtraia de .
Etapa 17.5
Simplifique com fatoração.
Etapa 17.5.1
Reescreva como .
Etapa 17.5.2
Fatore de .
Etapa 17.5.3
Fatore de .
Etapa 17.5.4
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 18
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 19
Etapa 19.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 19.2
Simplifique o resultado.
Etapa 19.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 19.2.1.1
Reescreva como .
Etapa 19.2.1.2
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 19.2.1.2.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 19.2.1.2.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 19.2.1.2.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 19.2.1.3
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 19.2.1.3.1
Simplifique cada termo.
Etapa 19.2.1.3.1.1
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.3.1.2
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.3.1.3
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.3.1.4
Multiplique .
Etapa 19.2.1.3.1.4.1
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.3.1.4.2
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.3.1.4.3
Eleve à potência de .
Etapa 19.2.1.3.1.4.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 19.2.1.3.1.4.5
Some e .
Etapa 19.2.1.3.1.5
Reescreva como .
Etapa 19.2.1.3.1.5.1
Use para reescrever como .
Etapa 19.2.1.3.1.5.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 19.2.1.3.1.5.3
Combine e .
Etapa 19.2.1.3.1.5.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 19.2.1.3.1.5.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 19.2.1.3.1.5.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 19.2.1.3.1.5.5
Avalie o expoente.
Etapa 19.2.1.3.1.6
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.3.2
Some e .
Etapa 19.2.1.3.3
Subtraia de .
Etapa 19.2.1.4
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 19.2.1.5
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.6
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.7
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 19.2.1.8
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.9
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.10
Cancele o fator comum de e .
Etapa 19.2.1.10.1
Fatore de .
Etapa 19.2.1.10.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 19.2.1.10.2.1
Fatore de .
Etapa 19.2.1.10.2.2
Fatore de .
Etapa 19.2.1.10.2.3
Fatore de .
Etapa 19.2.1.10.2.4
Cancele o fator comum.
Etapa 19.2.1.10.2.5
Reescreva a expressão.
Etapa 19.2.1.11
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.12
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.13
Expanda o denominador usando o método FOIL.
Etapa 19.2.1.14
Simplifique.
Etapa 19.2.1.15
Cancele o fator comum de e .
Etapa 19.2.1.15.1
Fatore de .
Etapa 19.2.1.15.2
Mova o número negativo do denominador de .
Etapa 19.2.1.16
Reescreva como .
Etapa 19.2.1.17
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 19.2.1.18
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.19
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 19.2.1.20
Multiplique por .
Etapa 19.2.1.21
Multiplique por .
Etapa 19.2.2
Simplifique somando os termos.
Etapa 19.2.2.1
Some e .
Etapa 19.2.2.2
Simplifique subtraindo os números.
Etapa 19.2.2.2.1
Subtraia de .
Etapa 19.2.2.2.2
Subtraia de .
Etapa 19.2.2.3
Subtraia de .
Etapa 19.2.2.4
Subtraia de .
Etapa 19.2.3
A resposta final é .
Etapa 20
Esses são os extremos locais para .
é um mínimo local
é um máximo local
é um máximo local
Etapa 21