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Cálculo Exemplos
Etapa 1
Escreva como uma função.
Etapa 2
Etapa 2.1
Use para reescrever como .
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 da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.3
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 2.4
Combine e .
Etapa 2.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 2.6
Simplifique o numerador.
Etapa 2.6.1
Multiplique por .
Etapa 2.6.2
Subtraia de .
Etapa 2.7
Combine frações.
Etapa 2.7.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.7.2
Combine e .
Etapa 2.7.3
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 2.8
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.9
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.10
Some e .
Etapa 2.11
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.12
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.13
Simplifique os termos.
Etapa 2.13.1
Multiplique por .
Etapa 2.13.2
Combine e .
Etapa 2.13.3
Combine e .
Etapa 2.13.4
Fatore de .
Etapa 2.14
Cancele os fatores comuns.
Etapa 2.14.1
Fatore de .
Etapa 2.14.2
Cancele o fator comum.
Etapa 2.14.3
Reescreva a expressão.
Etapa 2.15
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 3
Etapa 3.1
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 3.2
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 3.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências.
Etapa 3.3.1
Multiplique os expoentes em .
Etapa 3.3.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 3.3.1.2
Multiplique .
Etapa 3.3.1.2.1
Combine e .
Etapa 3.3.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 3.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.3.3
Mova para a esquerda de .
Etapa 3.4
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 3.4.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 3.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.4.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 3.5
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 3.6
Combine e .
Etapa 3.7
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 3.8
Simplifique o numerador.
Etapa 3.8.1
Multiplique por .
Etapa 3.8.2
Subtraia de .
Etapa 3.9
Combine frações.
Etapa 3.9.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 3.9.2
Combine e .
Etapa 3.9.3
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 3.9.4
Combine e .
Etapa 3.10
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 3.11
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.12
Some e .
Etapa 3.13
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.14
Multiplique.
Etapa 3.14.1
Multiplique por .
Etapa 3.14.2
Multiplique por .
Etapa 3.15
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.16
Combine frações.
Etapa 3.16.1
Combine e .
Etapa 3.16.2
Multiplique por .
Etapa 3.16.3
Combine e .
Etapa 3.17
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 3.17.1
Mova .
Etapa 3.17.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 3.17.3
Some e .
Etapa 3.18
Fatore de .
Etapa 3.19
Cancele os fatores comuns.
Etapa 3.19.1
Fatore de .
Etapa 3.19.2
Cancele o fator comum.
Etapa 3.19.3
Reescreva a expressão.
Etapa 3.20
Reordene e .
Etapa 3.21
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 3.22
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 3.23
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 3.23.1
Mova .
Etapa 3.23.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 3.23.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 3.23.4
Some e .
Etapa 3.23.5
Divida por .
Etapa 3.24
Simplifique .
Etapa 3.25
Reescreva como um produto.
Etapa 3.26
Multiplique por .
Etapa 3.27
Reordene os termos.
Etapa 3.28
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 3.28.1
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 3.28.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 3.28.3
Some e .
Etapa 3.29
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.30
Simplifique a expressão.
Etapa 3.30.1
Multiplique por .
Etapa 3.30.2
Some e .
Etapa 3.31
Simplifique.
Etapa 3.31.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.31.2
Simplifique o numerador.
Etapa 3.31.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 3.31.2.1.1
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 3.31.2.1.2
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 3.31.2.1.2.1
Mova .
Etapa 3.31.2.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 3.31.2.1.2.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 3.31.2.1.2.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 3.31.2.1.2.3
Some e .
Etapa 3.31.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 3.31.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 3.31.2.2
Combine os termos opostos em .
Etapa 3.31.2.2.1
Some e .
Etapa 3.31.2.2.2
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
Use para reescrever como .
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 da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.1.2.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 5.1.3
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 5.1.4
Combine e .
Etapa 5.1.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 5.1.6
Simplifique o numerador.
Etapa 5.1.6.1
Multiplique por .
Etapa 5.1.6.2
Subtraia de .
Etapa 5.1.7
Combine frações.
Etapa 5.1.7.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 5.1.7.2
Combine e .
Etapa 5.1.7.3
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 5.1.8
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 5.1.9
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.1.10
Some e .
Etapa 5.1.11
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.1.12
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.1.13
Simplifique os termos.
Etapa 5.1.13.1
Multiplique por .
Etapa 5.1.13.2
Combine e .
Etapa 5.1.13.3
Combine e .
Etapa 5.1.13.4
Fatore de .
Etapa 5.1.14
Cancele os fatores comuns.
Etapa 5.1.14.1
Fatore de .
Etapa 5.1.14.2
Cancele o fator comum.
Etapa 5.1.14.3
Reescreva a expressão.
Etapa 5.1.15
Mova o número negativo para a frente da fração.
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
Defina o numerador como igual a zero.
Etapa 6.3
Resolva a equação para .
Etapa 6.3.1
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 6.3.2
Simplifique .
Etapa 6.3.2.1
Reescreva como .
Etapa 6.3.2.2
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.
Etapa 6.3.2.3
Mais ou menos é .
Etapa 7
Etapa 7.1
Aplique a regra para reescrever a exponenciação como um radical.
Etapa 7.2
Defina o denominador em como igual a para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 7.3
Resolva .
Etapa 7.3.1
Para remover o radical no lado esquerdo da equação, eleve ao cubo os dois lados da equação.
Etapa 7.3.2
Simplifique cada lado da equação.
Etapa 7.3.2.1
Use para reescrever como .
Etapa 7.3.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 7.3.2.2.1
Multiplique os expoentes em .
Etapa 7.3.2.2.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 7.3.2.2.1.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 7.3.2.2.1.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 7.3.2.2.1.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 7.3.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 7.3.2.3.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 7.3.3
Resolva .
Etapa 7.3.3.1
Fatore o lado esquerdo da equação.
Etapa 7.3.3.1.1
Reescreva como .
Etapa 7.3.3.1.2
Como os dois termos são cubos perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de cubos, em que e .
Etapa 7.3.3.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 7.3.3.1.4
Aplique a regra do produto a .
Etapa 7.3.3.2
Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a , toda a expressão será igual a .
Etapa 7.3.3.3
Defina como igual a e resolva para .
Etapa 7.3.3.3.1
Defina como igual a .
Etapa 7.3.3.3.2
Resolva para .
Etapa 7.3.3.3.2.1
Defina como igual a .
Etapa 7.3.3.3.2.2
Resolva .
Etapa 7.3.3.3.2.2.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 7.3.3.3.2.2.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 7.3.3.3.2.2.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 7.3.3.3.2.2.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 7.3.3.3.2.2.2.2.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 7.3.3.3.2.2.2.2.2
Divida por .
Etapa 7.3.3.3.2.2.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 7.3.3.3.2.2.2.3.1
Divida por .
Etapa 7.3.3.4
Defina como igual a e resolva para .
Etapa 7.3.3.4.1
Defina como igual a .
Etapa 7.3.3.4.2
Resolva para .
Etapa 7.3.3.4.2.1
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 7.3.3.4.2.2
Simplifique .
Etapa 7.3.3.4.2.2.1
Reescreva como .
Etapa 7.3.3.4.2.2.2
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.
Etapa 7.3.3.4.2.2.3
Mais ou menos é .
Etapa 7.3.3.4.2.3
Use a fórmula quadrática para encontrar as soluções.
Etapa 7.3.3.4.2.4
Substitua os valores , e na fórmula quadrática e resolva .
Etapa 7.3.3.4.2.5
Simplifique.
Etapa 7.3.3.4.2.5.1
Simplifique o numerador.
Etapa 7.3.3.4.2.5.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 7.3.3.4.2.5.1.2
Multiplique .
Etapa 7.3.3.4.2.5.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 7.3.3.4.2.5.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 7.3.3.4.2.5.1.3
Subtraia de .
Etapa 7.3.3.4.2.5.1.4
Reescreva como .
Etapa 7.3.3.4.2.5.1.5
Reescreva como .
Etapa 7.3.3.4.2.5.1.6
Reescreva como .
Etapa 7.3.3.4.2.5.1.7
Reescreva como .
Etapa 7.3.3.4.2.5.1.7.1
Fatore de .
Etapa 7.3.3.4.2.5.1.7.2
Reescreva como .
Etapa 7.3.3.4.2.5.1.8
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 7.3.3.4.2.5.1.9
Mova para a esquerda de .
Etapa 7.3.3.4.2.5.2
Multiplique por .
Etapa 7.3.3.4.2.5.3
Simplifique .
Etapa 7.3.3.4.2.6
Simplifique a expressão para resolver a parte de .
Etapa 7.3.3.4.2.6.1
Simplifique o numerador.
Etapa 7.3.3.4.2.6.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 7.3.3.4.2.6.1.2
Multiplique .
Etapa 7.3.3.4.2.6.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 7.3.3.4.2.6.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 7.3.3.4.2.6.1.3
Subtraia de .
Etapa 7.3.3.4.2.6.1.4
Reescreva como .
Etapa 7.3.3.4.2.6.1.5
Reescreva como .
Etapa 7.3.3.4.2.6.1.6
Reescreva como .
Etapa 7.3.3.4.2.6.1.7
Reescreva como .
Etapa 7.3.3.4.2.6.1.7.1
Fatore de .
Etapa 7.3.3.4.2.6.1.7.2
Reescreva como .
Etapa 7.3.3.4.2.6.1.8
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 7.3.3.4.2.6.1.9
Mova para a esquerda de .
Etapa 7.3.3.4.2.6.2
Multiplique por .
Etapa 7.3.3.4.2.6.3
Simplifique .
Etapa 7.3.3.4.2.6.4
Altere para .
Etapa 7.3.3.4.2.7
Simplifique a expressão para resolver a parte de .
Etapa 7.3.3.4.2.7.1
Simplifique o numerador.
Etapa 7.3.3.4.2.7.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 7.3.3.4.2.7.1.2
Multiplique .
Etapa 7.3.3.4.2.7.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 7.3.3.4.2.7.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 7.3.3.4.2.7.1.3
Subtraia de .
Etapa 7.3.3.4.2.7.1.4
Reescreva como .
Etapa 7.3.3.4.2.7.1.5
Reescreva como .
Etapa 7.3.3.4.2.7.1.6
Reescreva como .
Etapa 7.3.3.4.2.7.1.7
Reescreva como .
Etapa 7.3.3.4.2.7.1.7.1
Fatore de .
Etapa 7.3.3.4.2.7.1.7.2
Reescreva como .
Etapa 7.3.3.4.2.7.1.8
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 7.3.3.4.2.7.1.9
Mova para a esquerda de .
Etapa 7.3.3.4.2.7.2
Multiplique por .
Etapa 7.3.3.4.2.7.3
Simplifique .
Etapa 7.3.3.4.2.7.4
Altere para .
Etapa 7.3.3.4.2.8
A resposta final é a combinação das duas soluções.
Etapa 7.3.3.5
A solução final são todos os valores que tornam verdadeiro.
Etapa 7.4
A equação é indefinida quando o denominador é igual a , o argumento de uma raiz quadrada é menor do que ou o argumento de um logaritmo é menor do que ou igual a .
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
Multiplique por .
Etapa 10.2
Simplifique o denominador.
Etapa 10.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 10.2.1.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 10.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.2
Some e .
Etapa 10.2.3
Reescreva como .
Etapa 10.2.4
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 10.2.5
Cancele o fator comum de .
Etapa 10.2.5.1
Cancele o fator comum.
Etapa 10.2.5.2
Reescreva a expressão.
Etapa 10.2.6
Eleve à potência de .
Etapa 10.3
Simplifique a expressão.
Etapa 10.3.1
Divida por .
Etapa 10.3.2
Multiplique por .
Etapa 11
Etapa 11.1
Divida em intervalos separados em torno dos valores de que tornam a primeira derivada ou indefinida.
Etapa 11.2
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Etapa 11.2.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 11.2.2
Simplifique o resultado.
Etapa 11.2.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.2.2
Simplifique o denominador.
Etapa 11.2.2.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 11.2.2.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.2.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.2.2.2
Some e .
Etapa 11.2.2.3
A resposta final é .
Etapa 11.3
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Etapa 11.3.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 11.3.2
Simplifique o resultado.
Etapa 11.3.2.1
Um elevado a qualquer potência é um.
Etapa 11.3.2.2
Simplifique o denominador.
Etapa 11.3.2.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 11.3.2.2.1.1
Um elevado a qualquer potência é um.
Etapa 11.3.2.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 11.3.2.2.2
Subtraia de .
Etapa 11.3.2.3
A resposta final é .
Etapa 11.4
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Etapa 11.4.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 11.4.2
Simplifique o resultado.
Etapa 11.4.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 11.4.2.2
Simplifique o denominador.
Etapa 11.4.2.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 11.4.2.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 11.4.2.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 11.4.2.2.2
Subtraia de .
Etapa 11.4.2.3
A resposta final é .
Etapa 11.5
Como a primeira derivada não mudou os sinais em torno de , este não é um máximo local nem um mínimo local.
Não é um máximo nem um mínimo local
Etapa 11.6
Nenhum máximo ou mínimo local encontrado para .
Nenhum máximo ou mínimo local
Nenhum máximo ou mínimo local
Etapa 12