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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
Reescreva como .
Etapa 1.2.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.2.4
Multiplique por .
Etapa 1.3
Simplifique.
Etapa 1.3.1
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 1.3.2
Combine os termos.
Etapa 1.3.2.1
Combine e .
Etapa 1.3.2.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
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
Simplifique.
Etapa 2.4.1
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 2.4.2
Combine e .
Etapa 2.4.3
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
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
Reescreva como .
Etapa 4.1.2.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.2.4
Multiplique por .
Etapa 4.1.3
Simplifique.
Etapa 4.1.3.1
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 4.1.3.2
Combine os termos.
Etapa 4.1.3.2.1
Combine e .
Etapa 4.1.3.2.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
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
Some aos dois lados da equação.
Etapa 5.4.2
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 5.4.3
Fatore de .
Etapa 5.4.3.1
Fatore de .
Etapa 5.4.3.2
Fatore de .
Etapa 5.4.3.3
Fatore de .
Etapa 5.4.4
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 5.4.4.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.4.4.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.4.4.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.4.4.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.4.4.2.1.2
Divida por .
Etapa 5.4.4.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.4.4.3.1
Divida por .
Etapa 5.4.5
Some aos dois lados da equação.
Etapa 5.4.6
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
Etapa 5.4.7
Simplifique .
Etapa 5.4.7.1
Reescreva como .
Etapa 5.4.7.1.1
Fatore de .
Etapa 5.4.7.1.2
Reescreva como .
Etapa 5.4.7.2
Elimine os termos abaixo do radical.
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
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
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
Simplifique o denominador.
Etapa 9.1.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 9.1.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 9.1.1.3
Reescreva como .
Etapa 9.1.1.3.1
Use para reescrever como .
Etapa 9.1.1.3.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 9.1.1.3.3
Combine e .
Etapa 9.1.1.3.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 9.1.1.3.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 9.1.1.3.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 9.1.1.3.5
Avalie o expoente.
Etapa 9.1.2
Multiplique por .
Etapa 9.1.3
Divida por .
Etapa 9.2
Some e .
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
Aplique a regra do produto a .
Etapa 11.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.3
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.4
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.5
Cancele o fator comum de e .
Etapa 11.2.1.5.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.5.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 11.2.1.5.2.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.5.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.1.5.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.1.6
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.7
Combine e simplifique o denominador.
Etapa 11.2.1.7.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.7.2
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.7.3
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 11.2.1.7.4
Some e .
Etapa 11.2.1.7.5
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.7.5.1
Use para reescrever como .
Etapa 11.2.1.7.5.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 11.2.1.7.5.3
Combine e .
Etapa 11.2.1.7.5.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 11.2.1.7.5.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.1.7.5.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.1.7.5.5
Avalie o expoente.
Etapa 11.2.1.8
Cancele o fator comum de e .
Etapa 11.2.1.8.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.8.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 11.2.1.8.2.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.8.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.1.8.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.1.8.2.4
Divida por .
Etapa 11.2.1.9
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.10
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.2
Some e .
Etapa 11.2.3
A resposta final é .
Etapa 12
Esses são os extremos locais para .
é um mínimo local
Etapa 13