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Cálculo Exemplos
Etapa 1
Etapa 1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
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 cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 1.2.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 1.2.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.2.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 1.2.4
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.2.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.2.6
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.2.7
Some e .
Etapa 1.2.8
Multiplique por .
Etapa 1.2.9
Multiplique por .
Etapa 1.3
Avalie .
Etapa 1.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.3.2
Reescreva como .
Etapa 1.3.3
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 1.3.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 1.3.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.3.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 1.3.4
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 1.3.4.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 1.3.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.3.4.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 1.3.5
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.3.6
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.3.7
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.3.8
Multiplique os expoentes em .
Etapa 1.3.8.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 1.3.8.2
Multiplique por .
Etapa 1.3.9
Some e .
Etapa 1.3.10
Multiplique por .
Etapa 1.3.11
Multiplique por .
Etapa 1.3.12
Eleve à potência de .
Etapa 1.3.13
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.3.14
Subtraia de .
Etapa 1.3.15
Multiplique por .
Etapa 1.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.5
Simplifique.
Etapa 1.5.1
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 1.5.2
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 1.5.3
Combine os termos.
Etapa 1.5.3.1
Combine e .
Etapa 1.5.3.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 1.5.3.3
Combine e .
Etapa 1.5.3.4
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
Reescreva como .
Etapa 2.2.3
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 2.2.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.2.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.2.4
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 2.2.4.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.2.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.4.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.2.5
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.2.6
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.7
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.8
Multiplique os expoentes em .
Etapa 2.2.8.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 2.2.8.2
Multiplique por .
Etapa 2.2.9
Some e .
Etapa 2.2.10
Multiplique por .
Etapa 2.2.11
Multiplique por .
Etapa 2.2.12
Eleve à potência de .
Etapa 2.2.13
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.2.14
Subtraia de .
Etapa 2.2.15
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 cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 2.3.4.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.3.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.3.4.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.3.5
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.3.6
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.3.7
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.3.8
Multiplique os expoentes em .
Etapa 2.3.8.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 2.3.8.2
Multiplique por .
Etapa 2.3.9
Some e .
Etapa 2.3.10
Multiplique por .
Etapa 2.3.11
Multiplique por .
Etapa 2.3.12
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.3.12.1
Mova .
Etapa 2.3.12.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.3.12.3
Subtraia de .
Etapa 2.3.13
Multiplique por .
Etapa 2.4
Simplifique.
Etapa 2.4.1
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 2.4.2
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 2.4.3
Combine os termos.
Etapa 2.4.3.1
Combine e .
Etapa 2.4.3.2
Combine e .
Etapa 2.4.3.3
Mova o número negativo para a frente da fração.
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
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
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 cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 4.1.2.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 4.1.2.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.2.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 4.1.2.4
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.2.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.2.6
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.2.7
Some e .
Etapa 4.1.2.8
Multiplique por .
Etapa 4.1.2.9
Multiplique por .
Etapa 4.1.3
Avalie .
Etapa 4.1.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.3.2
Reescreva como .
Etapa 4.1.3.3
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 4.1.3.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 4.1.3.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.3.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 4.1.3.4
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 4.1.3.4.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 4.1.3.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.3.4.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 4.1.3.5
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.3.6
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.3.7
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.3.8
Multiplique os expoentes em .
Etapa 4.1.3.8.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 4.1.3.8.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.3.9
Some e .
Etapa 4.1.3.10
Multiplique por .
Etapa 4.1.3.11
Multiplique por .
Etapa 4.1.3.12
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.3.13
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.3.14
Subtraia de .
Etapa 4.1.3.15
Multiplique por .
Etapa 4.1.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.5
Simplifique.
Etapa 4.1.5.1
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 4.1.5.2
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 4.1.5.3
Combine os termos.
Etapa 4.1.5.3.1
Combine e .
Etapa 4.1.5.3.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 4.1.5.3.3
Combine e .
Etapa 4.1.5.3.4
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
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 é o menor número positivo pelo qual todos os números se dividem uniformemente.
1. Liste os fatores primos de cada número.
2. Multiplique cada fator pelo maior número de vezes em que ele ocorre em cada número.
Etapa 5.2.3
O número não é primo porque tem apenas um fator positivo, que é ele mesmo.
Não é primo
Etapa 5.2.4
O MMC de é o resultado da multiplicação de todos os fatores primos pelo maior número de vezes que eles ocorrem em qualquer um dos números.
Etapa 5.2.5
Os fatores de são , que é multiplicado por si mesmo por vezes.
ocorre vezes.
Etapa 5.2.6
Os fatores de são , que é multiplicado por si mesmo por vezes.
ocorre vezes.
Etapa 5.2.7
O MMC de é o resultado da multiplicação de todos os fatores pelo maior número de vezes que eles ocorrem em qualquer um dos termos.
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
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.3.2.1.1.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 5.3.2.1.1.2
Fatore de .
Etapa 5.3.2.1.1.3
Cancele o fator comum.
Etapa 5.3.2.1.1.4
Reescreva a expressão.
Etapa 5.3.2.1.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.3.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 5.3.2.1.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.3.2.1.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.3.2.1.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.3.2.2
Some e .
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
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 5.4.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 5.4.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.4.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.4.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.4.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.4.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 5.4.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.4.2.3.1
Divida por .
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
Defina como igual a .
Etapa 6.2.2
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 6.3
Defina o denominador em como igual a para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 6.4
Resolva .
Etapa 6.4.1
Defina como igual a .
Etapa 6.4.2
Subtraia dos dois lados da equação.
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
Some e .
Etapa 9.1.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 9.1.2
Simplifique o denominador.
Etapa 9.1.2.1
Some e .
Etapa 9.1.2.2
Eleve à potência de .
Etapa 9.1.3
Cancele o fator comum de e .
Etapa 9.1.3.1
Fatore de .
Etapa 9.1.3.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 9.1.3.2.1
Fatore de .
Etapa 9.1.3.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 9.1.3.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 9.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 9.3
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Etapa 9.3.1
Multiplique por .
Etapa 9.3.2
Multiplique por .
Etapa 9.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 9.5
Simplifique o numerador.
Etapa 9.5.1
Multiplique por .
Etapa 9.5.2
Subtraia de .
Etapa 9.6
Mova o número negativo para a frente da fração.
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
Simplifique cada termo.
Etapa 11.2.1.1
Some e .
Etapa 11.2.1.2
Simplifique o denominador.
Etapa 11.2.1.2.1
Some e .
Etapa 11.2.1.2.2
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.3
Cancele o fator comum de e .
Etapa 11.2.1.3.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.3.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 11.2.1.3.2.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.3.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.1.3.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.2
Combine frações.
Etapa 11.2.2.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 11.2.2.2
Subtraia de .
Etapa 11.2.3
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 11.2.4
Combine e .
Etapa 11.2.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 11.2.6
Simplifique o numerador.
Etapa 11.2.6.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.6.2
Some e .
Etapa 11.2.7
A resposta final é .
Etapa 12
Esses são os extremos locais para .
é um máximo local
Etapa 13