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Cálculo Exemplos
Etapa 1
Etapa 1.1
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 1.2
Diferencie.
Etapa 1.2.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com 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
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.2.4
Simplifique a expressão.
Etapa 1.2.4.1
Some e .
Etapa 1.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 1.3
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 1.4
Diferencie.
Etapa 1.4.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.4.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.4.4
Simplifique a expressão.
Etapa 1.4.4.1
Some e .
Etapa 1.4.4.2
Multiplique por .
Etapa 1.5
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 1.6
Diferencie.
Etapa 1.6.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.6.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.6.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.6.4
Simplifique a expressão.
Etapa 1.6.4.1
Some e .
Etapa 1.6.4.2
Multiplique por .
Etapa 1.6.5
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.6.6
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.6.7
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.6.8
Multiplique por .
Etapa 1.6.9
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.6.10
Simplifique a expressão.
Etapa 1.6.10.1
Some e .
Etapa 1.6.10.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.7
Simplifique.
Etapa 1.7.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.7.2
Multiplique por .
Etapa 1.7.3
Subtraia de .
Etapa 1.7.4
Subtraia de .
Etapa 1.7.5
Fatore de .
Etapa 1.7.5.1
Fatore de .
Etapa 1.7.5.2
Fatore de .
Etapa 1.7.5.3
Fatore de .
Etapa 1.7.6
Multiplique por .
Etapa 1.7.7
Reordene os termos.
Etapa 1.7.8
Simplifique cada termo.
Etapa 1.7.8.1
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 1.7.8.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.7.8.1.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.7.8.1.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.7.8.2
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 1.7.8.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 1.7.8.2.1.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 1.7.8.2.1.1.1
Mova .
Etapa 1.7.8.2.1.1.2
Multiplique por .
Etapa 1.7.8.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 1.7.8.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 1.7.8.2.2
Subtraia de .
Etapa 1.7.8.3
Expanda multiplicando cada termo na primeira expressão por cada um dos termos na segunda expressão.
Etapa 1.7.8.4
Simplifique cada termo.
Etapa 1.7.8.4.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 1.7.8.4.1.1
Mova .
Etapa 1.7.8.4.1.2
Multiplique por .
Etapa 1.7.8.4.1.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 1.7.8.4.1.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.7.8.4.1.3
Some e .
Etapa 1.7.8.4.2
Multiplique por .
Etapa 1.7.8.4.3
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 1.7.8.4.3.1
Mova .
Etapa 1.7.8.4.3.2
Multiplique por .
Etapa 1.7.8.4.4
Multiplique por .
Etapa 1.7.8.4.5
Multiplique por .
Etapa 1.7.8.5
Subtraia de .
Etapa 1.7.8.6
Subtraia de .
Etapa 1.7.8.7
Simplifique cada termo.
Etapa 1.7.8.7.1
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 1.7.8.7.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.7.8.7.1.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.7.8.7.1.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.7.8.7.2
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 1.7.8.7.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 1.7.8.7.2.1.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 1.7.8.7.2.1.1.1
Mova .
Etapa 1.7.8.7.2.1.1.2
Multiplique por .
Etapa 1.7.8.7.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 1.7.8.7.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 1.7.8.7.2.2
Subtraia de .
Etapa 1.7.8.7.3
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 1.7.8.7.3.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.7.8.7.3.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.7.8.7.3.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.7.8.7.4
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 1.7.8.7.4.1
Simplifique cada termo.
Etapa 1.7.8.7.4.1.1
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 1.7.8.7.4.1.2
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 1.7.8.7.4.1.2.1
Mova .
Etapa 1.7.8.7.4.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 1.7.8.7.4.1.3
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.7.8.7.4.1.4
Multiplique por .
Etapa 1.7.8.7.4.1.5
Multiplique por .
Etapa 1.7.8.7.4.2
Some e .
Etapa 1.7.8.8
Subtraia de .
Etapa 1.7.8.9
Some e .
Etapa 1.7.8.10
Some e .
Etapa 1.7.8.11
Expanda multiplicando cada termo na primeira expressão por cada um dos termos na segunda expressão.
Etapa 1.7.8.12
Simplifique cada termo.
Etapa 1.7.8.12.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 1.7.8.12.1.1
Mova .
Etapa 1.7.8.12.1.2
Multiplique por .
Etapa 1.7.8.12.1.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 1.7.8.12.1.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.7.8.12.1.3
Some e .
Etapa 1.7.8.12.2
Multiplique por .
Etapa 1.7.8.12.3
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 1.7.8.12.3.1
Mova .
Etapa 1.7.8.12.3.2
Multiplique por .
Etapa 1.7.8.12.4
Multiplique por .
Etapa 1.7.8.12.5
Multiplique por .
Etapa 1.7.8.13
Subtraia de .
Etapa 1.7.8.14
Some e .
Etapa 1.7.9
Subtraia de .
Etapa 1.7.10
Subtraia de .
Etapa 1.7.11
Subtraia de .
Etapa 1.7.12
Some e .
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
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.3.3
Multiplique por .
Etapa 2.4
Avalie .
Etapa 2.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.4.3
Multiplique por .
Etapa 2.5
Diferencie usando a regra da constante.
Etapa 2.5.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.5.2
Some e .
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 usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 4.1.2
Diferencie.
Etapa 4.1.2.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com 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
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.2.4
Simplifique a expressão.
Etapa 4.1.2.4.1
Some e .
Etapa 4.1.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.3
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 4.1.4
Diferencie.
Etapa 4.1.4.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.4.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.4.4
Simplifique a expressão.
Etapa 4.1.4.4.1
Some e .
Etapa 4.1.4.4.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.5
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 4.1.6
Diferencie.
Etapa 4.1.6.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.6.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.6.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.6.4
Simplifique a expressão.
Etapa 4.1.6.4.1
Some e .
Etapa 4.1.6.4.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.6.5
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.6.6
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.6.7
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.6.8
Multiplique por .
Etapa 4.1.6.9
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.6.10
Simplifique a expressão.
Etapa 4.1.6.10.1
Some e .
Etapa 4.1.6.10.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 4.1.7
Simplifique.
Etapa 4.1.7.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.7.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.7.3
Subtraia de .
Etapa 4.1.7.4
Subtraia de .
Etapa 4.1.7.5
Fatore de .
Etapa 4.1.7.5.1
Fatore de .
Etapa 4.1.7.5.2
Fatore de .
Etapa 4.1.7.5.3
Fatore de .
Etapa 4.1.7.6
Multiplique por .
Etapa 4.1.7.7
Reordene os termos.
Etapa 4.1.7.8
Simplifique cada termo.
Etapa 4.1.7.8.1
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 4.1.7.8.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.7.8.1.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.7.8.1.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.7.8.2
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 4.1.7.8.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 4.1.7.8.2.1.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 4.1.7.8.2.1.1.1
Mova .
Etapa 4.1.7.8.2.1.1.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.7.8.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.7.8.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 4.1.7.8.2.2
Subtraia de .
Etapa 4.1.7.8.3
Expanda multiplicando cada termo na primeira expressão por cada um dos termos na segunda expressão.
Etapa 4.1.7.8.4
Simplifique cada termo.
Etapa 4.1.7.8.4.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 4.1.7.8.4.1.1
Mova .
Etapa 4.1.7.8.4.1.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.7.8.4.1.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.7.8.4.1.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.7.8.4.1.3
Some e .
Etapa 4.1.7.8.4.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.7.8.4.3
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 4.1.7.8.4.3.1
Mova .
Etapa 4.1.7.8.4.3.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.7.8.4.4
Multiplique por .
Etapa 4.1.7.8.4.5
Multiplique por .
Etapa 4.1.7.8.5
Subtraia de .
Etapa 4.1.7.8.6
Subtraia de .
Etapa 4.1.7.8.7
Simplifique cada termo.
Etapa 4.1.7.8.7.1
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 4.1.7.8.7.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.7.8.7.1.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.7.8.7.1.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.7.8.7.2
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 4.1.7.8.7.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 4.1.7.8.7.2.1.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 4.1.7.8.7.2.1.1.1
Mova .
Etapa 4.1.7.8.7.2.1.1.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.7.8.7.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.7.8.7.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 4.1.7.8.7.2.2
Subtraia de .
Etapa 4.1.7.8.7.3
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 4.1.7.8.7.3.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.7.8.7.3.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.7.8.7.3.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.7.8.7.4
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 4.1.7.8.7.4.1
Simplifique cada termo.
Etapa 4.1.7.8.7.4.1.1
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 4.1.7.8.7.4.1.2
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 4.1.7.8.7.4.1.2.1
Mova .
Etapa 4.1.7.8.7.4.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.7.8.7.4.1.3
Mova para a esquerda de .
Etapa 4.1.7.8.7.4.1.4
Multiplique por .
Etapa 4.1.7.8.7.4.1.5
Multiplique por .
Etapa 4.1.7.8.7.4.2
Some e .
Etapa 4.1.7.8.8
Subtraia de .
Etapa 4.1.7.8.9
Some e .
Etapa 4.1.7.8.10
Some e .
Etapa 4.1.7.8.11
Expanda multiplicando cada termo na primeira expressão por cada um dos termos na segunda expressão.
Etapa 4.1.7.8.12
Simplifique cada termo.
Etapa 4.1.7.8.12.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 4.1.7.8.12.1.1
Mova .
Etapa 4.1.7.8.12.1.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.7.8.12.1.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.7.8.12.1.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.7.8.12.1.3
Some e .
Etapa 4.1.7.8.12.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.7.8.12.3
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 4.1.7.8.12.3.1
Mova .
Etapa 4.1.7.8.12.3.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.7.8.12.4
Multiplique por .
Etapa 4.1.7.8.12.5
Multiplique por .
Etapa 4.1.7.8.13
Subtraia de .
Etapa 4.1.7.8.14
Some e .
Etapa 4.1.7.9
Subtraia de .
Etapa 4.1.7.10
Subtraia de .
Etapa 4.1.7.11
Subtraia de .
Etapa 4.1.7.12
Some e .
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
Represente cada lado da equação em um gráfico. A solução é o valor x do ponto de intersecção.
Etapa 6
Etapa 6.1
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 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
Multiplique por .
Etapa 9.1.3
Multiplique por .
Etapa 9.2
Simplifique somando e subtraindo.
Etapa 9.2.1
Some e .
Etapa 9.2.2
Subtraia de .
Etapa 10
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 11
Etapa 11.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 11.2
Simplifique o resultado.
Etapa 11.2.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.2
Subtraia de .
Etapa 11.2.3
Some e .
Etapa 11.2.4
Multiplique por .
Etapa 11.2.5
Subtraia de .
Etapa 11.2.6
Multiplique por .
Etapa 11.2.7
Some e .
Etapa 11.2.8
Multiplique por .
Etapa 11.2.9
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
Eleve à potência de .
Etapa 13.1.2
Multiplique por .
Etapa 13.1.3
Multiplique por .
Etapa 13.2
Simplifique somando e subtraindo.
Etapa 13.2.1
Some e .
Etapa 13.2.2
Subtraia de .
Etapa 14
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 15
Etapa 15.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 15.2
Simplifique o resultado.
Etapa 15.2.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.2
Subtraia de .
Etapa 15.2.3
Some e .
Etapa 15.2.4
Multiplique por .
Etapa 15.2.5
Subtraia de .
Etapa 15.2.6
Multiplique por .
Etapa 15.2.7
Some e .
Etapa 15.2.8
Multiplique por .
Etapa 15.2.9
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
Eleve à potência de .
Etapa 17.1.2
Multiplique por .
Etapa 17.1.3
Multiplique por .
Etapa 17.2
Simplifique subtraindo os números.
Etapa 17.2.1
Subtraia de .
Etapa 17.2.2
Subtraia de .
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
Multiplique por .
Etapa 19.2.2
Subtraia de .
Etapa 19.2.3
Some e .
Etapa 19.2.4
Multiplique por .
Etapa 19.2.5
Subtraia de .
Etapa 19.2.6
Multiplique por .
Etapa 19.2.7
Some e .
Etapa 19.2.8
Multiplique por .
Etapa 19.2.9
A resposta final é .
Etapa 20
Esses são os extremos locais para .
é um máximo local
é um mínimo local
é um máximo local
Etapa 21