Cálculo Exemplos

Encontre o Máximo e Mínimo Local f(x)=x+|2x|
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
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.1.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 1.2.1.2
A derivada de em relação a é .
Etapa 1.2.1.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 1.2.2
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.2.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.2.4
Multiplique por .
Etapa 1.2.5
Combine e .
Etapa 1.2.6
Multiplique por .
Etapa 1.3
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.1
Reordene os termos.
Etapa 1.3.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.2.1
Remova os termos não negativos do valor absoluto.
Etapa 1.3.2.2
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.2.2.1
Fatore de .
Etapa 1.3.2.2.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.2.2.2.1
Fatore de .
Etapa 1.3.2.2.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.3.2.2.2.3
Reescreva a expressão.
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 do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 2.2.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.4
A derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.5
Multiplique por .
Etapa 2.2.6
Combine e .
Etapa 2.2.7
Eleve à potência de .
Etapa 2.2.8
Eleve à potência de .
Etapa 2.2.9
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.2.10
Some e .
Etapa 2.2.11
Combine e .
Etapa 2.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.4
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.4.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.4.2
Combine os termos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.4.2.1
Multiplique por .
Etapa 2.4.2.2
Combine e .
Etapa 2.4.2.3
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.4.2.4
Some e .
Etapa 2.4.3
Reordene os termos.
Etapa 2.4.4
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.4.4.1
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.4.4.1.1
Fatore de .
Etapa 2.4.4.1.2
Fatore de .
Etapa 2.4.4.1.3
Fatore de .
Etapa 2.4.4.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 2.4.4.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 2.4.4.4
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.4.4.4.1
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.4.4.4.1.1
Para multiplicar valores absolutos, multiplique os termos dentro de cada um deles.
Etapa 2.4.4.4.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 2.4.4.4.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 2.4.4.4.1.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.4.4.4.1.5
Some e .
Etapa 2.4.4.4.2
Remova os termos não negativos do valor absoluto.
Etapa 2.4.4.4.3
Some e .
Etapa 2.4.4.5
Divida por .
Etapa 2.4.5
Remova o valor absoluto em , porque exponenciações com potências pares são sempre positivas.
Etapa 2.4.6
Multiplique por .
Etapa 2.4.7
Divida por .
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
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.2.1.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 4.1.2.1.2
A derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.2.1.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 4.1.2.2
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.2.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.2.4
Multiplique por .
Etapa 4.1.2.5
Combine e .
Etapa 4.1.2.6
Multiplique por .
Etapa 4.1.3
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.3.1
Reordene os termos.
Etapa 4.1.3.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.3.2.1
Remova os termos não negativos do valor absoluto.
Etapa 4.1.3.2.2
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.3.2.2.1
Fatore de .
Etapa 4.1.3.2.2.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.3.2.2.2.1
Fatore de .
Etapa 4.1.3.2.2.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 4.1.3.2.2.2.3
Reescreva a expressão.
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
Encontre o MMC dos termos na equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.3.1
Encontrar o MMC de uma lista de valores é o mesmo que encontrar o MMC dos denominadores desses valores.
Etapa 5.3.2
O MMC de um e qualquer expressão é a expressão.
Etapa 5.4
Multiplique cada termo em por para eliminar as frações.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.1
Multiplique cada termo em por .
Etapa 5.4.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.4.2.1.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.5
Resolva a equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.1
Reescreva a equação como .
Etapa 5.5.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.5.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.2.2.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 5.5.2.2.2
Divida por .
Etapa 5.5.2.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.2.3.1
Mova o número negativo do denominador de .
Etapa 5.5.2.3.2
Reescreva como .
Etapa 5.5.2.3.3
Multiplique por .
Etapa 5.6
Remova o termo de valor absoluto. Isso cria um no lado direito da equação, porque .
Etapa 5.7
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.7.1
Primeiro, use o valor positivo de para encontrar a primeira solução.
Etapa 5.7.2
Mova todos os termos que contêm para o lado esquerdo da equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.7.2.1
Some aos dois lados da equação.
Etapa 5.7.2.2
Some e .
Etapa 5.7.3
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.7.3.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.7.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.7.3.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.7.3.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.7.3.2.1.2
Divida por .
Etapa 5.7.3.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.7.3.3.1
Divida por .
Etapa 5.7.4
Depois, use o valor negativo de para encontrar a segunda solução.
Etapa 5.7.5
Mova todos os termos que contêm para o lado esquerdo da equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.7.5.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 5.7.5.2
Subtraia de .
Etapa 5.7.6
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.7.6.1
Divida cada termo em por .
Etapa 5.7.6.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.7.6.2.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 5.7.6.2.2
Divida por .
Etapa 5.7.6.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.7.6.3.1
Divida por .
Etapa 5.8
Exclua as soluções que não tornam verdadeira.
Etapa 6
Encontre os valores em que a derivada é indefinida.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1
Defina o denominador em como igual a para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 6.2
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.1
Remova o termo de valor absoluto. Isso cria um no lado direito da equação, porque .
Etapa 6.2.2
Mais ou menos é .
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
Como há pelo menos um ponto com ou segunda derivada indefinida, aplique o teste da primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.1
Divida em intervalos separados em torno dos valores de que tornam a primeira derivada ou indefinida.
Etapa 9.2
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.2.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 9.2.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.2.2.1
Multiplique por .
Etapa 9.2.2.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.2.2.2.1
O valor absoluto é a distância entre um número e zero. A distância entre e é .
Etapa 9.2.2.2.2
Divida por .
Etapa 9.2.2.3
Some e .
Etapa 9.2.2.4
A resposta final é .
Etapa 9.3
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.3.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 9.3.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.3.2.1
Multiplique por .
Etapa 9.3.2.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.3.2.2.1
O valor absoluto é a distância entre um número e zero. A distância entre e é .
Etapa 9.3.2.2.2
Divida por .
Etapa 9.3.2.3
Some e .
Etapa 9.3.2.4
A resposta final é .
Etapa 9.4
Como a primeira derivada mudou os sinais de negativo para positivo em torno de , então é um mínimo local.
é um mínimo local
é um mínimo local
Etapa 10