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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 usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 1.3
Diferencie.
Etapa 1.3.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.3.2
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.3.3
Some e .
Etapa 1.3.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.3.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.3.6
Simplifique a expressão.
Etapa 1.3.6.1
Multiplique por .
Etapa 1.3.6.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.3.6.3
Reescreva como .
Etapa 1.4
Simplifique.
Etapa 1.4.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.4.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.4.3
Multiplique por .
Etapa 1.4.3.1
Eleve à potência de .
Etapa 1.4.3.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.4.4
Reordene os termos.
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 cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 2.2.2.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.2.2.2
Diferencie usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 2.2.2.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.2.3
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
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
Some e .
Etapa 2.2.7
Multiplique por .
Etapa 2.2.8
Eleve à potência de .
Etapa 2.2.9
Eleve à potência de .
Etapa 2.2.10
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.2.11
Some e .
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 do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 2.3.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.3.4
Diferencie usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 2.3.5
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 exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 2.5
Simplifique.
Etapa 2.5.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.5.2
Combine os termos.
Etapa 2.5.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 2.5.2.2
Eleve à potência de .
Etapa 2.5.2.3
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.5.2.4
Some e .
Etapa 2.5.2.5
Subtraia de .
Etapa 2.5.2.5.1
Mova .
Etapa 2.5.2.5.2
Subtraia de .
Etapa 2.5.2.6
Fatore o negativo.
Etapa 2.5.2.7
Reescreva como .
Etapa 2.5.2.8
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 2.5.2.9
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.5.3
Reordene os termos.
Etapa 2.5.4
Reordene os fatores em .
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 usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 4.1.3
Diferencie.
Etapa 4.1.3.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.3.2
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.3.3
Some e .
Etapa 4.1.3.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.3.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.3.6
Simplifique a expressão.
Etapa 4.1.3.6.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.3.6.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 4.1.3.6.3
Reescreva como .
Etapa 4.1.4
Simplifique.
Etapa 4.1.4.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.4.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.4.3
Multiplique por .
Etapa 4.1.4.3.1
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.4.3.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.4.4
Reordene os termos.
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
Reordene os fatores em .
Etapa 5.3
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
Remova os parênteses.
Etapa 9.2
Simplifique cada termo.
Etapa 9.2.1
Some e .
Etapa 9.2.2
Eleve à potência de .
Etapa 9.2.3
Multiplique por .
Etapa 9.2.4
Multiplique por .
Etapa 9.2.5
Some e .
Etapa 9.2.6
Eleve à potência de .
Etapa 9.2.7
Multiplique por .
Etapa 9.2.8
Multiplique por .
Etapa 9.2.9
Eleve à potência de .
Etapa 9.2.10
Multiplique por .
Etapa 9.2.11
Multiplique por .
Etapa 9.3
Simplifique subtraindo os números.
Etapa 9.3.1
Subtraia de .
Etapa 9.3.2
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
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.4
Multiplique por .
Etapa 11.2.5
A resposta final é .
Etapa 12
Esses são os extremos locais para .
é um máximo local
Etapa 13