Cálculo Exemplos

Encontre o Máximo e Mínimo Local f(x)=x-x^3
Etapa 1
Encontre a primeira derivada da função.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.1.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.2
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em 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
Multiplique por .
Etapa 1.3
Reordene os termos.
Etapa 2
Encontre a segunda derivada da função.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.2
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
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
Diferencie usando a regra da constante.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.3.2
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
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.1
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.1.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.2
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em 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
Multiplique por .
Etapa 4.1.3
Reordene os termos.
Etapa 4.2
A primeira derivada de com relação a é .
Etapa 5
Defina a primeira derivada como igual a e resolva a equação .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1
Defina a primeira derivada como igual a .
Etapa 5.2
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 5.3
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.3.2.1.2
Divida por .
Etapa 5.3.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.3.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 5.4
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
Etapa 5.5
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.1
Reescreva como .
Etapa 5.5.2
Qualquer raiz de é .
Etapa 5.5.3
Multiplique por .
Etapa 5.5.4
Combine e simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.4.1
Multiplique por .
Etapa 5.5.4.2
Eleve à potência de .
Etapa 5.5.4.3
Eleve à potência de .
Etapa 5.5.4.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.5.4.5
Some e .
Etapa 5.5.4.6
Reescreva como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.4.6.1
Use para reescrever como .
Etapa 5.5.4.6.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 5.5.4.6.3
Combine e .
Etapa 5.5.4.6.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.4.6.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.5.4.6.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.5.4.6.5
Avalie o expoente.
Etapa 5.6
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.6.1
Primeiro, use o valor positivo de para encontrar a primeira solução.
Etapa 5.6.2
Depois, use o valor negativo de para encontrar a segunda solução.
Etapa 5.6.3
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Etapa 6
Encontre os valores em que a derivada é indefinida.
Toque para ver mais passagens...
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
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.1
Fatore de .
Etapa 9.2
Cancele o fator comum.
Etapa 9.3
Reescreva a expressão.
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
Encontre o valor y quando .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 11.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 11.2.1.2
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.1.2.1
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.2.2
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.2.3
Reescreva como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.1.2.3.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.2.3.2
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.2.4
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 11.2.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.4
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.1.4.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.4.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.1.4.2.1
Fatore de .
Etapa 11.2.1.4.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.1.4.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 11.2.3
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.3.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.3.2
Multiplique por .
Etapa 11.2.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 11.2.5
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.5.1
Mova para a esquerda de .
Etapa 11.2.5.2
Subtraia de .
Etapa 11.2.6
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
Avalie a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 13.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 13.1.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 13.1.2
Fatore de .
Etapa 13.1.3
Cancele o fator comum.
Etapa 13.1.4
Reescreva a expressão.
Etapa 13.2
Multiplique por .
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
Encontre o valor y quando .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 15.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1.1
Use a regra da multiplicação de potências para distribuir o expoente.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.1.2
Aplique a regra do produto a .
Etapa 15.2.1.2
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1.2.1
Mova .
Etapa 15.2.1.2.2
Multiplique por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1.2.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.2.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 15.2.1.2.3
Some e .
Etapa 15.2.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 15.2.1.5
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1.5.1
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.5.2
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.5.3
Reescreva como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1.5.3.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.5.3.2
Reescreva como .
Etapa 15.2.1.5.4
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 15.2.1.6
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.1.7
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1.7.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.7.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1.7.2.1
Fatore de .
Etapa 15.2.1.7.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 15.2.1.7.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 15.2.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 15.2.3
Escreva cada expressão com um denominador comum de , multiplicando cada um por um fator apropriado de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.3.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.3.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 15.2.5
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.5.1
Multiplique por .
Etapa 15.2.5.2
Some e .
Etapa 15.2.6
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 15.2.7
A resposta final é .
Etapa 16
Esses são os extremos locais para .
é um máximo local
é um mínimo local
Etapa 17