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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
Cancele o fator comum de .
Etapa 1.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.2.1.2
Reescreva a expressão.
Etapa 1.2.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 1.2.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.2.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 1.2.3
Multiplique 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 1.3
Avalie .
Etapa 1.3.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 1.3.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.3.1.2
Reescreva a expressão.
Etapa 1.3.2
Combine e .
Etapa 1.3.3
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 1.3.4
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 1.3.5
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 1.3.5.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 1.3.5.2
Diferencie usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 1.3.5.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 1.3.6
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.3.7
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.3.8
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.3.9
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.3.10
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.3.11
Some e .
Etapa 1.3.12
Multiplique por .
Etapa 1.3.13
Multiplique por .
Etapa 1.4
Simplifique.
Etapa 1.4.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.4.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.4.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.4.4
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.4.5
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.4.6
Combine os termos.
Etapa 1.4.6.1
Eleve à potência de .
Etapa 1.4.6.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.4.6.3
Some e .
Etapa 1.4.6.4
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.4.6.5
Eleve à potência de .
Etapa 1.4.6.6
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.4.6.7
Some e .
Etapa 1.4.6.8
Multiplique por .
Etapa 1.4.6.9
Eleve à potência de .
Etapa 1.4.6.10
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.4.6.11
Some e .
Etapa 1.4.6.12
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.4.6.13
Multiplique por .
Etapa 1.4.6.14
Reescreva como .
Etapa 1.4.6.15
Subtraia de .
Etapa 1.4.6.16
Some e .
Etapa 1.4.6.17
Escreva como uma fração com um denominador comum.
Etapa 1.4.6.18
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.4.7
Reordene os termos.
Etapa 1.4.8
Reordene os fatores em .
Etapa 2
Etapa 2.1
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 2.2
Diferencie.
Etapa 2.2.1
Multiplique os expoentes em .
Etapa 2.2.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 2.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 2.2.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.2.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.3
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 2.4
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 2.4.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.4.2
Diferencie usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 2.4.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.6
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.6.1
Mova .
Etapa 2.6.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.6.3
Some e .
Etapa 2.7
Diferencie.
Etapa 2.7.1
Mova para a esquerda de .
Etapa 2.7.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.7.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.8
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 2.9
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 2.9.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.9.2
Diferencie usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 2.9.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.10
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.11
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.11.1
Mova .
Etapa 2.11.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.11.3
Some e .
Etapa 2.12
Diferencie.
Etapa 2.12.1
Mova para a esquerda de .
Etapa 2.12.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.12.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.13
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 2.13.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.13.2
Diferencie usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 2.13.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.14
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências.
Etapa 2.14.1
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.14.2
Multiplique por .
Etapa 2.14.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.14.4
Simplifique com fatoração.
Etapa 2.14.4.1
Multiplique por .
Etapa 2.14.4.2
Fatore de .
Etapa 2.14.4.2.1
Fatore de .
Etapa 2.14.4.2.2
Fatore de .
Etapa 2.14.4.2.3
Fatore de .
Etapa 2.15
Cancele os fatores comuns.
Etapa 2.15.1
Fatore de .
Etapa 2.15.2
Cancele o fator comum.
Etapa 2.15.3
Reescreva a expressão.
Etapa 2.16
Simplifique.
Etapa 2.16.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.16.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.16.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.16.4
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.16.5
Simplifique o numerador.
Etapa 2.16.5.1
Simplifique cada termo.
Etapa 2.16.5.1.1
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 2.16.5.1.2
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.16.5.1.2.1
Mova .
Etapa 2.16.5.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 2.16.5.1.3
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 2.16.5.1.4
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.16.5.1.4.1
Mova .
Etapa 2.16.5.1.4.2
Multiplique por .
Etapa 2.16.5.1.4.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 2.16.5.1.4.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.16.5.1.4.3
Some e .
Etapa 2.16.5.1.5
Multiplique por .
Etapa 2.16.5.1.6
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 2.16.5.1.7
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.16.5.1.7.1
Mova .
Etapa 2.16.5.1.7.2
Multiplique por .
Etapa 2.16.5.1.7.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 2.16.5.1.7.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.16.5.1.7.3
Some e .
Etapa 2.16.5.1.8
Multiplique por .
Etapa 2.16.5.1.9
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 2.16.5.1.10
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.16.5.1.10.1
Mova .
Etapa 2.16.5.1.10.2
Multiplique por .
Etapa 2.16.5.1.10.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 2.16.5.1.10.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.16.5.1.10.3
Some e .
Etapa 2.16.5.1.11
Multiplique por .
Etapa 2.16.5.1.12
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 2.16.5.1.13
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.16.5.1.13.1
Mova .
Etapa 2.16.5.1.13.2
Multiplique por .
Etapa 2.16.5.1.13.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 2.16.5.1.13.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.16.5.1.13.3
Some e .
Etapa 2.16.5.1.14
Multiplique por .
Etapa 2.16.5.1.15
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 2.16.5.1.16
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.16.5.1.16.1
Mova .
Etapa 2.16.5.1.16.2
Multiplique por .
Etapa 2.16.5.1.16.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 2.16.5.1.16.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.16.5.1.16.3
Some e .
Etapa 2.16.5.1.17
Multiplique por .
Etapa 2.16.5.1.18
Multiplique por .
Etapa 2.16.5.1.19
Multiplique por .
Etapa 2.16.5.2
Combine os termos opostos em .
Etapa 2.16.5.2.1
Subtraia de .
Etapa 2.16.5.2.2
Some e .
Etapa 2.16.5.3
Subtraia de .
Etapa 2.16.5.4
Subtraia de .
Etapa 2.16.5.5
Subtraia de .
Etapa 2.16.6
Reordene os termos.
Etapa 2.16.7
Simplifique o numerador.
Etapa 2.16.7.1
Fatore de .
Etapa 2.16.7.1.1
Fatore de .
Etapa 2.16.7.1.2
Fatore de .
Etapa 2.16.7.1.3
Fatore de .
Etapa 2.16.7.1.4
Fatore de .
Etapa 2.16.7.1.5
Fatore de .
Etapa 2.16.7.1.6
Fatore de .
Etapa 2.16.7.1.7
Fatore de .
Etapa 2.16.7.1.8
Fatore de .
Etapa 2.16.7.1.9
Fatore de .
Etapa 2.16.7.2
Reordene os termos.
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
Cancele o fator comum de .
Etapa 4.1.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 4.1.2.1.2
Reescreva a expressão.
Etapa 4.1.2.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 4.1.2.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 4.1.2.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 4.1.2.3
Multiplique 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 4.1.3
Avalie .
Etapa 4.1.3.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 4.1.3.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 4.1.3.1.2
Reescreva a expressão.
Etapa 4.1.3.2
Combine e .
Etapa 4.1.3.3
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 4.1.3.4
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 4.1.3.5
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 4.1.3.5.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 4.1.3.5.2
Diferencie usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 4.1.3.5.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 4.1.3.6
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.3.7
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.3.8
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.3.9
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.3.10
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.3.11
Some e .
Etapa 4.1.3.12
Multiplique por .
Etapa 4.1.3.13
Multiplique por .
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
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.4.4
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.4.5
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.4.6
Combine os termos.
Etapa 4.1.4.6.1
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.4.6.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.4.6.3
Some e .
Etapa 4.1.4.6.4
Mova para a esquerda de .
Etapa 4.1.4.6.5
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.4.6.6
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.4.6.7
Some e .
Etapa 4.1.4.6.8
Multiplique por .
Etapa 4.1.4.6.9
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.4.6.10
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.4.6.11
Some e .
Etapa 4.1.4.6.12
Mova para a esquerda de .
Etapa 4.1.4.6.13
Multiplique por .
Etapa 4.1.4.6.14
Reescreva como .
Etapa 4.1.4.6.15
Subtraia de .
Etapa 4.1.4.6.16
Some e .
Etapa 4.1.4.6.17
Escreva como uma fração com um denominador comum.
Etapa 4.1.4.6.18
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 4.1.4.7
Reordene os termos.
Etapa 4.1.4.8
Reordene os fatores em .
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
Defina o denominador em como igual a para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 6.2
Resolva .
Etapa 6.2.1
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 6.2.2
Simplifique .
Etapa 6.2.2.1
Reescreva como .
Etapa 6.2.2.2
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.
Etapa 6.2.2.3
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
Etapa 9.1
Simplifique o numerador.
Etapa 9.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 9.1.2
Multiplique por .
Etapa 9.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 9.1.4
Multiplique por .
Etapa 9.1.5
Eleve à potência de .
Etapa 9.1.6
Multiplique por .
Etapa 9.1.7
Eleve à potência de .
Etapa 9.1.8
Multiplique por .
Etapa 9.1.9
Some e .
Etapa 9.1.10
Some e .
Etapa 9.1.11
Some e .
Etapa 9.1.12
Some e .
Etapa 9.1.13
Combine expoentes.
Etapa 9.1.13.1
Multiplique por .
Etapa 9.1.13.2
Multiplique por .
Etapa 9.2
Simplifique a expressão.
Etapa 9.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 9.2.2
Divida por .
Etapa 10
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 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
Cancele o fator comum de .
Etapa 11.2.1.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.1.1.2
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.1.2
Divida por .
Etapa 11.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.5
Some e .
Etapa 11.2.1.6
Some e .
Etapa 11.2.1.7
Cancele o fator comum de .
Etapa 11.2.1.7.1
Cancele o fator comum.
Etapa 11.2.1.7.2
Reescreva a expressão.
Etapa 11.2.1.8
Divida por .
Etapa 11.2.1.9
Multiplique por .
Etapa 11.2.1.10
Eleve à potência de .
Etapa 11.2.1.11
Multiplique por .
Etapa 11.2.2
Some e .
Etapa 11.2.3
A resposta final é .
Etapa 12
Esses são os extremos locais para .
é um mínimo local
Etapa 13