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Cálculo Exemplos
Etapa 1
Escreva como uma função.
Etapa 2
Etapa 2.1
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 2.2
Diferencie.
Etapa 2.2.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.2.2
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.3
Some e .
Etapa 2.2.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.6
Simplifique a expressão.
Etapa 2.2.6.1
Multiplique por .
Etapa 2.2.6.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 2.2.6.3
Reescreva como .
Etapa 2.3
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 2.4
Diferencie.
Etapa 2.4.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.4.2
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.4.3
Some e .
Etapa 2.4.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.4.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.4.6
Simplifique a expressão.
Etapa 2.4.6.1
Multiplique por .
Etapa 2.4.6.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 2.4.6.3
Reescreva como .
Etapa 2.4.7
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.4.8
Simplifique somando os termos.
Etapa 2.4.8.1
Multiplique por .
Etapa 2.4.8.2
Subtraia de .
Etapa 2.5
Simplifique.
Etapa 2.5.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.5.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.5.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.5.4
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.5.5
Combine os termos.
Etapa 2.5.5.1
Multiplique por .
Etapa 2.5.5.2
Multiplique por .
Etapa 2.5.5.3
Multiplique por .
Etapa 2.5.5.4
Eleve à potência de .
Etapa 2.5.5.5
Eleve à potência de .
Etapa 2.5.5.6
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.5.5.7
Some e .
Etapa 2.5.5.8
Multiplique por .
Etapa 2.5.5.9
Multiplique por .
Etapa 2.5.5.10
Eleve à potência de .
Etapa 2.5.5.11
Eleve à potência de .
Etapa 2.5.5.12
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.5.5.13
Some e .
Etapa 2.5.5.14
Multiplique por .
Etapa 2.5.5.15
Multiplique por .
Etapa 2.5.5.16
Subtraia de .
Etapa 2.5.5.17
Subtraia de .
Etapa 2.5.5.18
Some e .
Etapa 3
Etapa 3.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 3.2
Avalie .
Etapa 3.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.2.3
Multiplique por .
Etapa 3.3
Avalie .
Etapa 3.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.3.3
Multiplique por .
Etapa 3.4
Diferencie usando a regra da constante.
Etapa 3.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.4.2
Some e .
Etapa 4
Para encontrar os valores máximo local e mínimo local da função, defina a derivada como igual a e resolva.
Etapa 5
Etapa 5.1
Encontre a primeira derivada.
Etapa 5.1.1
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 5.1.2
Diferencie.
Etapa 5.1.2.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 5.1.2.2
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.1.2.3
Some e .
Etapa 5.1.2.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.1.2.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.1.2.6
Simplifique a expressão.
Etapa 5.1.2.6.1
Multiplique por .
Etapa 5.1.2.6.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 5.1.2.6.3
Reescreva como .
Etapa 5.1.3
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 5.1.4
Diferencie.
Etapa 5.1.4.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 5.1.4.2
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.1.4.3
Some e .
Etapa 5.1.4.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.1.4.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.1.4.6
Simplifique a expressão.
Etapa 5.1.4.6.1
Multiplique por .
Etapa 5.1.4.6.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 5.1.4.6.3
Reescreva como .
Etapa 5.1.4.7
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.1.4.8
Simplifique somando os termos.
Etapa 5.1.4.8.1
Multiplique por .
Etapa 5.1.4.8.2
Subtraia de .
Etapa 5.1.5
Simplifique.
Etapa 5.1.5.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.1.5.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.1.5.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.1.5.4
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.1.5.5
Combine os termos.
Etapa 5.1.5.5.1
Multiplique por .
Etapa 5.1.5.5.2
Multiplique por .
Etapa 5.1.5.5.3
Multiplique por .
Etapa 5.1.5.5.4
Eleve à potência de .
Etapa 5.1.5.5.5
Eleve à potência de .
Etapa 5.1.5.5.6
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.1.5.5.7
Some e .
Etapa 5.1.5.5.8
Multiplique por .
Etapa 5.1.5.5.9
Multiplique por .
Etapa 5.1.5.5.10
Eleve à potência de .
Etapa 5.1.5.5.11
Eleve à potência de .
Etapa 5.1.5.5.12
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.1.5.5.13
Some e .
Etapa 5.1.5.5.14
Multiplique por .
Etapa 5.1.5.5.15
Multiplique por .
Etapa 5.1.5.5.16
Subtraia de .
Etapa 5.1.5.5.17
Subtraia de .
Etapa 5.1.5.5.18
Some e .
Etapa 5.2
A primeira derivada de com relação a é .
Etapa 6
Etapa 6.1
Defina a primeira derivada como igual a .
Etapa 6.2
Fatore de .
Etapa 6.2.1
Fatore de .
Etapa 6.2.2
Fatore de .
Etapa 6.2.3
Fatore de .
Etapa 6.2.4
Fatore de .
Etapa 6.2.5
Fatore de .
Etapa 6.3
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 6.3.1
Divida cada termo em por .
Etapa 6.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 6.3.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 6.3.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.3.2.1.2
Divida por .
Etapa 6.3.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 6.3.3.1
Divida por .
Etapa 6.4
Use a fórmula quadrática para encontrar as soluções.
Etapa 6.5
Substitua os valores , e na fórmula quadrática e resolva .
Etapa 6.6
Simplifique.
Etapa 6.6.1
Simplifique o numerador.
Etapa 6.6.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 6.6.1.2
Multiplique .
Etapa 6.6.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 6.6.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 6.6.1.3
Subtraia de .
Etapa 6.6.1.4
Reescreva como .
Etapa 6.6.1.4.1
Fatore de .
Etapa 6.6.1.4.2
Reescreva como .
Etapa 6.6.1.5
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 6.6.2
Multiplique por .
Etapa 6.6.3
Simplifique .
Etapa 6.7
Simplifique a expressão para resolver a parte de .
Etapa 6.7.1
Simplifique o numerador.
Etapa 6.7.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 6.7.1.2
Multiplique .
Etapa 6.7.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 6.7.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 6.7.1.3
Subtraia de .
Etapa 6.7.1.4
Reescreva como .
Etapa 6.7.1.4.1
Fatore de .
Etapa 6.7.1.4.2
Reescreva como .
Etapa 6.7.1.5
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 6.7.2
Multiplique por .
Etapa 6.7.3
Simplifique .
Etapa 6.7.4
Altere para .
Etapa 6.8
Simplifique a expressão para resolver a parte de .
Etapa 6.8.1
Simplifique o numerador.
Etapa 6.8.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 6.8.1.2
Multiplique .
Etapa 6.8.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 6.8.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 6.8.1.3
Subtraia de .
Etapa 6.8.1.4
Reescreva como .
Etapa 6.8.1.4.1
Fatore de .
Etapa 6.8.1.4.2
Reescreva como .
Etapa 6.8.1.5
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 6.8.2
Multiplique por .
Etapa 6.8.3
Simplifique .
Etapa 6.8.4
Altere para .
Etapa 6.9
A resposta final é a combinação das duas soluções.
Etapa 7
Etapa 7.1
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 8
Pontos críticos para avaliar.
Etapa 9
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 10
Etapa 10.1
Simplifique cada termo.
Etapa 10.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 10.1.2
Multiplique por .
Etapa 10.1.3
Multiplique por .
Etapa 10.2
Simplifique subtraindo os números.
Etapa 10.2.1
Subtraia de .
Etapa 10.2.2
Some e .
Etapa 11
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 12
Etapa 12.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 12.2
Simplifique o resultado.
Etapa 12.2.1
Simplifique os termos.
Etapa 12.2.1.1
Simplifique cada termo.
Etapa 12.2.1.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 12.2.1.1.2
Multiplique por .
Etapa 12.2.1.1.3
Multiplique por .
Etapa 12.2.1.2
Subtraia de .
Etapa 12.2.2
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 12.2.2.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 12.2.2.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 12.2.2.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 12.2.3
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 12.2.3.1
Simplifique cada termo.
Etapa 12.2.3.1.1
Multiplique por .
Etapa 12.2.3.1.2
Multiplique por .
Etapa 12.2.3.1.3
Multiplique por .
Etapa 12.2.3.1.4
Multiplique .
Etapa 12.2.3.1.4.1
Multiplique por .
Etapa 12.2.3.1.4.2
Eleve à potência de .
Etapa 12.2.3.1.4.3
Eleve à potência de .
Etapa 12.2.3.1.4.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 12.2.3.1.4.5
Some e .
Etapa 12.2.3.1.5
Reescreva como .
Etapa 12.2.3.1.5.1
Use para reescrever como .
Etapa 12.2.3.1.5.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 12.2.3.1.5.3
Combine e .
Etapa 12.2.3.1.5.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 12.2.3.1.5.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 12.2.3.1.5.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 12.2.3.1.5.5
Avalie o expoente.
Etapa 12.2.3.1.6
Multiplique por .
Etapa 12.2.3.2
Subtraia de .
Etapa 12.2.3.3
Some e .
Etapa 12.2.4
Simplifique os termos.
Etapa 12.2.4.1
Simplifique cada termo.
Etapa 12.2.4.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 12.2.4.1.2
Multiplique por .
Etapa 12.2.4.1.3
Multiplique por .
Etapa 12.2.4.2
Subtraia de .
Etapa 12.2.5
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 12.2.5.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 12.2.5.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 12.2.5.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 12.2.6
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 12.2.6.1
Simplifique cada termo.
Etapa 12.2.6.1.1
Multiplique por .
Etapa 12.2.6.1.2
Multiplique por .
Etapa 12.2.6.1.3
Multiplique por .
Etapa 12.2.6.1.4
Multiplique .
Etapa 12.2.6.1.4.1
Multiplique por .
Etapa 12.2.6.1.4.2
Eleve à potência de .
Etapa 12.2.6.1.4.3
Eleve à potência de .
Etapa 12.2.6.1.4.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 12.2.6.1.4.5
Some e .
Etapa 12.2.6.1.5
Reescreva como .
Etapa 12.2.6.1.5.1
Use para reescrever como .
Etapa 12.2.6.1.5.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 12.2.6.1.5.3
Combine e .
Etapa 12.2.6.1.5.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 12.2.6.1.5.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 12.2.6.1.5.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 12.2.6.1.5.5
Avalie o expoente.
Etapa 12.2.6.1.6
Multiplique por .
Etapa 12.2.6.2
Some e .
Etapa 12.2.6.3
Subtraia de .
Etapa 12.2.7
A resposta final é .
Etapa 13
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 14
Etapa 14.1
Simplifique cada termo.
Etapa 14.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 14.1.2
Multiplique por .
Etapa 14.1.3
Multiplique por .
Etapa 14.2
Simplifique subtraindo os números.
Etapa 14.2.1
Subtraia de .
Etapa 14.2.2
Subtraia de .
Etapa 15
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 16
Etapa 16.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 16.2
Simplifique o resultado.
Etapa 16.2.1
Simplifique os termos.
Etapa 16.2.1.1
Simplifique cada termo.
Etapa 16.2.1.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 16.2.1.1.2
Multiplique por .
Etapa 16.2.1.1.3
Multiplique por .
Etapa 16.2.1.2
Subtraia de .
Etapa 16.2.2
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 16.2.2.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 16.2.2.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 16.2.2.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 16.2.3
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 16.2.3.1
Simplifique cada termo.
Etapa 16.2.3.1.1
Multiplique por .
Etapa 16.2.3.1.2
Multiplique por .
Etapa 16.2.3.1.3
Multiplique por .
Etapa 16.2.3.1.4
Multiplique .
Etapa 16.2.3.1.4.1
Multiplique por .
Etapa 16.2.3.1.4.2
Eleve à potência de .
Etapa 16.2.3.1.4.3
Eleve à potência de .
Etapa 16.2.3.1.4.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 16.2.3.1.4.5
Some e .
Etapa 16.2.3.1.5
Reescreva como .
Etapa 16.2.3.1.5.1
Use para reescrever como .
Etapa 16.2.3.1.5.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 16.2.3.1.5.3
Combine e .
Etapa 16.2.3.1.5.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 16.2.3.1.5.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 16.2.3.1.5.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 16.2.3.1.5.5
Avalie o expoente.
Etapa 16.2.3.1.6
Multiplique por .
Etapa 16.2.3.2
Subtraia de .
Etapa 16.2.3.3
Subtraia de .
Etapa 16.2.4
Simplifique os termos.
Etapa 16.2.4.1
Simplifique cada termo.
Etapa 16.2.4.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 16.2.4.1.2
Multiplique por .
Etapa 16.2.4.1.3
Multiplique por .
Etapa 16.2.4.2
Subtraia de .
Etapa 16.2.5
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 16.2.5.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 16.2.5.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 16.2.5.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 16.2.6
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 16.2.6.1
Simplifique cada termo.
Etapa 16.2.6.1.1
Multiplique por .
Etapa 16.2.6.1.2
Multiplique por .
Etapa 16.2.6.1.3
Multiplique por .
Etapa 16.2.6.1.4
Multiplique .
Etapa 16.2.6.1.4.1
Multiplique por .
Etapa 16.2.6.1.4.2
Eleve à potência de .
Etapa 16.2.6.1.4.3
Eleve à potência de .
Etapa 16.2.6.1.4.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 16.2.6.1.4.5
Some e .
Etapa 16.2.6.1.5
Reescreva como .
Etapa 16.2.6.1.5.1
Use para reescrever como .
Etapa 16.2.6.1.5.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 16.2.6.1.5.3
Combine e .
Etapa 16.2.6.1.5.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 16.2.6.1.5.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 16.2.6.1.5.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 16.2.6.1.5.5
Avalie o expoente.
Etapa 16.2.6.1.6
Multiplique por .
Etapa 16.2.6.2
Some e .
Etapa 16.2.6.3
Some e .
Etapa 16.2.7
A resposta final é .
Etapa 17
Esses são os extremos locais para .
é um mínimo local
é um máximo local
Etapa 18