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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 usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 2.2.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.2.2
Diferencie usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 2.2.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.3
Diferencie.
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
Multiplique por .
Etapa 2.4
Eleve à potência de .
Etapa 2.5
Eleve à potência de .
Etapa 2.6
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.7
Simplifique a expressão.
Etapa 2.7.1
Some e .
Etapa 2.7.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 2.8
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.9
Multiplique por .
Etapa 2.10
Simplifique.
Etapa 2.10.1
Reordene os termos.
Etapa 2.10.2
Reordene os fatores em .
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 do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 3.2.3
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 3.2.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 3.2.3.2
Diferencie usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 3.2.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 3.2.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.2.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.2.6
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.2.7
Multiplique por .
Etapa 3.2.8
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 3.2.8.1
Mova .
Etapa 3.2.8.2
Multiplique por .
Etapa 3.2.8.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 3.2.8.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 3.2.8.3
Some e .
Etapa 3.2.9
Mova para a esquerda de .
Etapa 3.3
Avalie .
Etapa 3.3.1
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 3.3.1.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 3.3.1.2
Diferencie usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 3.3.1.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 3.3.2
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.3.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.3.4
Multiplique por .
Etapa 3.4
Simplifique.
Etapa 3.4.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.4.2
Combine os termos.
Etapa 3.4.2.1
Multiplique por .
Etapa 3.4.2.2
Multiplique por .
Etapa 3.4.2.3
Mova .
Etapa 3.4.2.4
Subtraia de .
Etapa 3.4.3
Reordene os termos.
Etapa 3.4.4
Reordene os fatores em .
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 usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 5.1.2.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 5.1.2.2
Diferencie usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 5.1.2.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 5.1.3
Diferencie.
Etapa 5.1.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.1.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.1.3.3
Multiplique por .
Etapa 5.1.4
Eleve à potência de .
Etapa 5.1.5
Eleve à potência de .
Etapa 5.1.6
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.1.7
Simplifique a expressão.
Etapa 5.1.7.1
Some e .
Etapa 5.1.7.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 5.1.8
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.1.9
Multiplique por .
Etapa 5.1.10
Simplifique.
Etapa 5.1.10.1
Reordene os termos.
Etapa 5.1.10.2
Reordene os fatores em .
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
Multiplique por .
Etapa 6.2.3
Fatore de .
Etapa 6.3
Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a , toda a expressão será igual a .
Etapa 6.4
Defina como igual a e resolva para .
Etapa 6.4.1
Defina como igual a .
Etapa 6.4.2
Resolva para .
Etapa 6.4.2.1
Obtenha o logaritmo natural dos dois lados da equação para remover a variável do expoente.
Etapa 6.4.2.2
Não é possível resolver a equação, porque é indefinida.
Indefinido
Etapa 6.4.2.3
Não há uma solução para
Nenhuma solução
Nenhuma solução
Nenhuma solução
Etapa 6.5
Defina como igual a e resolva para .
Etapa 6.5.1
Defina como igual a .
Etapa 6.5.2
Resolva para .
Etapa 6.5.2.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 6.5.2.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 6.5.2.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 6.5.2.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 6.5.2.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 6.5.2.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.5.2.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 6.5.2.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 6.5.2.2.3.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 6.5.2.3
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
Etapa 6.5.2.4
Simplifique .
Etapa 6.5.2.4.1
Reescreva como .
Etapa 6.5.2.4.2
Qualquer raiz de é .
Etapa 6.5.2.4.3
Multiplique por .
Etapa 6.5.2.4.4
Combine e simplifique o denominador.
Etapa 6.5.2.4.4.1
Multiplique por .
Etapa 6.5.2.4.4.2
Eleve à potência de .
Etapa 6.5.2.4.4.3
Eleve à potência de .
Etapa 6.5.2.4.4.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 6.5.2.4.4.5
Some e .
Etapa 6.5.2.4.4.6
Reescreva como .
Etapa 6.5.2.4.4.6.1
Use para reescrever como .
Etapa 6.5.2.4.4.6.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 6.5.2.4.4.6.3
Combine e .
Etapa 6.5.2.4.4.6.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 6.5.2.4.4.6.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.5.2.4.4.6.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 6.5.2.4.4.6.5
Avalie o expoente.
Etapa 6.5.2.5
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Etapa 6.5.2.5.1
Primeiro, use o valor positivo de para encontrar a primeira solução.
Etapa 6.5.2.5.2
Depois, use o valor negativo de para encontrar a segunda solução.
Etapa 6.5.2.5.3
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Etapa 6.6
A solução final são todos os valores que tornam verdadeiro.
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 regra do produto a .
Etapa 10.1.2
Simplifique o numerador.
Etapa 10.1.2.1
Reescreva como .
Etapa 10.1.2.2
Eleve à potência de .
Etapa 10.1.2.3
Reescreva como .
Etapa 10.1.2.3.1
Fatore de .
Etapa 10.1.2.3.2
Reescreva como .
Etapa 10.1.2.4
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 10.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 10.1.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 10.1.4.1
Fatore de .
Etapa 10.1.4.2
Cancele o fator comum.
Etapa 10.1.4.3
Reescreva a expressão.
Etapa 10.1.5
Cancele o fator comum de .
Etapa 10.1.5.1
Cancele o fator comum.
Etapa 10.1.5.2
Divida por .
Etapa 10.1.6
Aplique a regra do produto a .
Etapa 10.1.7
Reescreva como .
Etapa 10.1.7.1
Use para reescrever como .
Etapa 10.1.7.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 10.1.7.3
Combine e .
Etapa 10.1.7.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 10.1.7.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 10.1.7.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 10.1.7.5
Avalie o expoente.
Etapa 10.1.8
Eleve à potência de .
Etapa 10.1.9
Cancele o fator comum de .
Etapa 10.1.9.1
Fatore de .
Etapa 10.1.9.2
Fatore de .
Etapa 10.1.9.3
Cancele o fator comum.
Etapa 10.1.9.4
Reescreva a expressão.
Etapa 10.1.10
Cancele o fator comum de e .
Etapa 10.1.10.1
Fatore de .
Etapa 10.1.10.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 10.1.10.2.1
Fatore de .
Etapa 10.1.10.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 10.1.10.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 10.1.11
Reescreva como .
Etapa 10.1.12
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 10.1.13
Combine e .
Etapa 10.1.14
Cancele o fator comum de .
Etapa 10.1.14.1
Fatore de .
Etapa 10.1.14.2
Cancele o fator comum.
Etapa 10.1.14.3
Reescreva a expressão.
Etapa 10.1.15
Aplique a regra do produto a .
Etapa 10.1.16
Reescreva como .
Etapa 10.1.16.1
Use para reescrever como .
Etapa 10.1.16.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 10.1.16.3
Combine e .
Etapa 10.1.16.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 10.1.16.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 10.1.16.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 10.1.16.5
Avalie o expoente.
Etapa 10.1.17
Eleve à potência de .
Etapa 10.1.18
Cancele o fator comum de .
Etapa 10.1.18.1
Fatore de .
Etapa 10.1.18.2
Fatore de .
Etapa 10.1.18.3
Cancele o fator comum.
Etapa 10.1.18.4
Reescreva a expressão.
Etapa 10.1.19
Cancele o fator comum de e .
Etapa 10.1.19.1
Fatore de .
Etapa 10.1.19.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 10.1.19.2.1
Fatore de .
Etapa 10.1.19.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 10.1.19.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 10.1.20
Reescreva como .
Etapa 10.1.21
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 10.1.22
Multiplique .
Etapa 10.1.22.1
Combine e .
Etapa 10.1.22.2
Combine e .
Etapa 10.1.23
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 10.2
Simplifique os termos.
Etapa 10.2.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 10.2.2
Subtraia de .
Etapa 10.2.3
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 11
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 12
Etapa 12.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 12.2
Simplifique o resultado.
Etapa 12.2.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 12.2.2
Reescreva como .
Etapa 12.2.2.1
Use para reescrever como .
Etapa 12.2.2.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 12.2.2.3
Combine e .
Etapa 12.2.2.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 12.2.2.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 12.2.2.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 12.2.2.5
Avalie o expoente.
Etapa 12.2.3
Eleve à potência de .
Etapa 12.2.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 12.2.4.1
Fatore de .
Etapa 12.2.4.2
Fatore de .
Etapa 12.2.4.3
Cancele o fator comum.
Etapa 12.2.4.4
Reescreva a expressão.
Etapa 12.2.5
Cancele o fator comum de e .
Etapa 12.2.5.1
Fatore de .
Etapa 12.2.5.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 12.2.5.2.1
Fatore de .
Etapa 12.2.5.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 12.2.5.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 12.2.6
Reescreva como .
Etapa 12.2.7
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 12.2.8
Combine.
Etapa 12.2.9
Multiplique por .
Etapa 12.2.10
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
Use a regra da multiplicação de potências para distribuir o expoente.
Etapa 14.1.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 14.1.1.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 14.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 14.1.3
Simplifique o numerador.
Etapa 14.1.3.1
Reescreva como .
Etapa 14.1.3.2
Eleve à potência de .
Etapa 14.1.3.3
Reescreva como .
Etapa 14.1.3.3.1
Fatore de .
Etapa 14.1.3.3.2
Reescreva como .
Etapa 14.1.3.4
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 14.1.4
Eleve à potência de .
Etapa 14.1.5
Cancele o fator comum de .
Etapa 14.1.5.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 14.1.5.2
Fatore de .
Etapa 14.1.5.3
Cancele o fator comum.
Etapa 14.1.5.4
Reescreva a expressão.
Etapa 14.1.6
Cancele o fator comum de e .
Etapa 14.1.6.1
Fatore de .
Etapa 14.1.6.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 14.1.6.2.1
Fatore de .
Etapa 14.1.6.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 14.1.6.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 14.1.6.2.4
Divida por .
Etapa 14.1.7
Use a regra da multiplicação de potências para distribuir o expoente.
Etapa 14.1.7.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 14.1.7.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 14.1.8
Eleve à potência de .
Etapa 14.1.9
Multiplique por .
Etapa 14.1.10
Reescreva como .
Etapa 14.1.10.1
Use para reescrever como .
Etapa 14.1.10.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 14.1.10.3
Combine e .
Etapa 14.1.10.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 14.1.10.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 14.1.10.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 14.1.10.5
Avalie o expoente.
Etapa 14.1.11
Eleve à potência de .
Etapa 14.1.12
Cancele o fator comum de .
Etapa 14.1.12.1
Fatore de .
Etapa 14.1.12.2
Fatore de .
Etapa 14.1.12.3
Cancele o fator comum.
Etapa 14.1.12.4
Reescreva a expressão.
Etapa 14.1.13
Cancele o fator comum de e .
Etapa 14.1.13.1
Fatore de .
Etapa 14.1.13.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 14.1.13.2.1
Fatore de .
Etapa 14.1.13.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 14.1.13.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 14.1.14
Reescreva como .
Etapa 14.1.15
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 14.1.16
Combine e .
Etapa 14.1.17
Cancele o fator comum de .
Etapa 14.1.17.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 14.1.17.2
Fatore de .
Etapa 14.1.17.3
Cancele o fator comum.
Etapa 14.1.17.4
Reescreva a expressão.
Etapa 14.1.18
Multiplique por .
Etapa 14.1.19
Use a regra da multiplicação de potências para distribuir o expoente.
Etapa 14.1.19.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 14.1.19.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 14.1.20
Eleve à potência de .
Etapa 14.1.21
Multiplique por .
Etapa 14.1.22
Reescreva como .
Etapa 14.1.22.1
Use para reescrever como .
Etapa 14.1.22.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 14.1.22.3
Combine e .
Etapa 14.1.22.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 14.1.22.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 14.1.22.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 14.1.22.5
Avalie o expoente.
Etapa 14.1.23
Eleve à potência de .
Etapa 14.1.24
Cancele o fator comum de .
Etapa 14.1.24.1
Fatore de .
Etapa 14.1.24.2
Fatore de .
Etapa 14.1.24.3
Cancele o fator comum.
Etapa 14.1.24.4
Reescreva a expressão.
Etapa 14.1.25
Cancele o fator comum de e .
Etapa 14.1.25.1
Fatore de .
Etapa 14.1.25.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 14.1.25.2.1
Fatore de .
Etapa 14.1.25.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 14.1.25.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 14.1.26
Reescreva como .
Etapa 14.1.27
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 14.1.28
Multiplique .
Etapa 14.1.28.1
Combine e .
Etapa 14.1.28.2
Combine e .
Etapa 14.2
Simplifique os termos.
Etapa 14.2.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 14.2.2
Some e .
Etapa 15
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 16
Etapa 16.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 16.2
Simplifique o resultado.
Etapa 16.2.1
Use a regra da multiplicação de potências para distribuir o expoente.
Etapa 16.2.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 16.2.1.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 16.2.2
Simplifique a expressão.
Etapa 16.2.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 16.2.2.2
Multiplique por .
Etapa 16.2.3
Reescreva como .
Etapa 16.2.3.1
Use para reescrever como .
Etapa 16.2.3.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 16.2.3.3
Combine e .
Etapa 16.2.3.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 16.2.3.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 16.2.3.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 16.2.3.5
Avalie o expoente.
Etapa 16.2.4
Eleve à potência de .
Etapa 16.2.5
Cancele o fator comum de .
Etapa 16.2.5.1
Fatore de .
Etapa 16.2.5.2
Fatore de .
Etapa 16.2.5.3
Cancele o fator comum.
Etapa 16.2.5.4
Reescreva a expressão.
Etapa 16.2.6
Cancele o fator comum de e .
Etapa 16.2.6.1
Fatore de .
Etapa 16.2.6.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 16.2.6.2.1
Fatore de .
Etapa 16.2.6.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 16.2.6.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 16.2.7
Reescreva como .
Etapa 16.2.8
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 16.2.9
Multiplique por .
Etapa 16.2.10
Mova para a esquerda de .
Etapa 16.2.11
A resposta final é .
Etapa 17
Esses são os extremos locais para .
é um máximo local
é um mínimo local
Etapa 18