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Cálculo Exemplos
Etapa 1
Escreva como uma função.
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 multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.3
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 multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.3.4
Multiplique por .
Etapa 2.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.5
Simplifique.
Etapa 2.5.1
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 2.5.2
Combine os termos.
Etapa 2.5.2.1
Combine e .
Etapa 2.5.2.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.5.2.3
Some e .
Etapa 3
Etapa 3.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 3.2
Avalie .
Etapa 3.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.2.3
Multiplique por .
Etapa 3.3
Avalie .
Etapa 3.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.3.2
Reescreva como .
Etapa 3.3.3
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 3.3.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 3.3.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.3.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 3.3.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.3.5
Multiplique os expoentes em .
Etapa 3.3.5.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 3.3.5.2
Multiplique por .
Etapa 3.3.6
Multiplique por .
Etapa 3.3.7
Eleve à potência de .
Etapa 3.3.8
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 3.3.9
Subtraia de .
Etapa 3.3.10
Multiplique por .
Etapa 3.4
Simplifique.
Etapa 3.4.1
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 3.4.2
Combine e .
Etapa 3.4.3
Reordene os termos.
Etapa 4
Para encontrar os valores máximo local e mínimo local da função, defina a derivada como igual a e resolva.
Etapa 5
Etapa 5.1
Encontre a primeira derivada.
Etapa 5.1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 5.1.2
Avalie .
Etapa 5.1.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.1.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.1.2.3
Multiplique por .
Etapa 5.1.3
Avalie .
Etapa 5.1.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.1.3.2
Reescreva como .
Etapa 5.1.3.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.1.3.4
Multiplique por .
Etapa 5.1.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.1.5
Simplifique.
Etapa 5.1.5.1
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 5.1.5.2
Combine os termos.
Etapa 5.1.5.2.1
Combine e .
Etapa 5.1.5.2.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 5.1.5.2.3
Some e .
Etapa 5.2
A primeira derivada de com relação a é .
Etapa 6
Etapa 6.1
Defina a primeira derivada como igual a .
Etapa 6.2
Encontre o MMC dos termos na equação.
Etapa 6.2.1
Encontrar o MMC de uma lista de valores é o mesmo que encontrar o MMC dos denominadores desses valores.
Etapa 6.2.2
O MMC de um e qualquer expressão é a expressão.
Etapa 6.3
Multiplique cada termo em por para eliminar as frações.
Etapa 6.3.1
Multiplique cada termo em por .
Etapa 6.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 6.3.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 6.3.2.1.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 6.3.2.1.1.1
Mova .
Etapa 6.3.2.1.1.2
Multiplique por .
Etapa 6.3.2.1.1.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 6.3.2.1.1.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 6.3.2.1.1.3
Some e .
Etapa 6.3.2.1.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 6.3.2.1.2.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 6.3.2.1.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 6.3.2.1.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 6.3.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 6.3.3.1
Multiplique por .
Etapa 6.4
Resolva a equação.
Etapa 6.4.1
Some aos dois lados da equação.
Etapa 6.4.2
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 6.4.3
Fatore o lado esquerdo da equação.
Etapa 6.4.3.1
Fatore de .
Etapa 6.4.3.1.1
Fatore de .
Etapa 6.4.3.1.2
Fatore de .
Etapa 6.4.3.1.3
Fatore de .
Etapa 6.4.3.2
Reescreva como .
Etapa 6.4.3.3
Como os dois termos são cubos perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de cubos, em que e .
Etapa 6.4.3.4
Fatore.
Etapa 6.4.3.4.1
Simplifique.
Etapa 6.4.3.4.1.1
Mova para a esquerda de .
Etapa 6.4.3.4.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 6.4.3.4.2
Remova os parênteses desnecessários.
Etapa 6.4.4
Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a , toda a expressão será igual a .
Etapa 6.4.5
Defina como igual a e resolva para .
Etapa 6.4.5.1
Defina como igual a .
Etapa 6.4.5.2
Some aos dois lados da equação.
Etapa 6.4.6
Defina como igual a e resolva para .
Etapa 6.4.6.1
Defina como igual a .
Etapa 6.4.6.2
Resolva para .
Etapa 6.4.6.2.1
Use a fórmula quadrática para encontrar as soluções.
Etapa 6.4.6.2.2
Substitua os valores , e na fórmula quadrática e resolva .
Etapa 6.4.6.2.3
Simplifique.
Etapa 6.4.6.2.3.1
Simplifique o numerador.
Etapa 6.4.6.2.3.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 6.4.6.2.3.1.2
Multiplique .
Etapa 6.4.6.2.3.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 6.4.6.2.3.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 6.4.6.2.3.1.3
Subtraia de .
Etapa 6.4.6.2.3.1.4
Reescreva como .
Etapa 6.4.6.2.3.1.5
Reescreva como .
Etapa 6.4.6.2.3.1.6
Reescreva como .
Etapa 6.4.6.2.3.1.7
Reescreva como .
Etapa 6.4.6.2.3.1.7.1
Fatore de .
Etapa 6.4.6.2.3.1.7.2
Reescreva como .
Etapa 6.4.6.2.3.1.8
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 6.4.6.2.3.1.9
Mova para a esquerda de .
Etapa 6.4.6.2.3.2
Multiplique por .
Etapa 6.4.6.2.3.3
Simplifique .
Etapa 6.4.6.2.4
Simplifique a expressão para resolver a parte de .
Etapa 6.4.6.2.4.1
Simplifique o numerador.
Etapa 6.4.6.2.4.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 6.4.6.2.4.1.2
Multiplique .
Etapa 6.4.6.2.4.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 6.4.6.2.4.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 6.4.6.2.4.1.3
Subtraia de .
Etapa 6.4.6.2.4.1.4
Reescreva como .
Etapa 6.4.6.2.4.1.5
Reescreva como .
Etapa 6.4.6.2.4.1.6
Reescreva como .
Etapa 6.4.6.2.4.1.7
Reescreva como .
Etapa 6.4.6.2.4.1.7.1
Fatore de .
Etapa 6.4.6.2.4.1.7.2
Reescreva como .
Etapa 6.4.6.2.4.1.8
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 6.4.6.2.4.1.9
Mova para a esquerda de .
Etapa 6.4.6.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 6.4.6.2.4.3
Simplifique .
Etapa 6.4.6.2.4.4
Altere para .
Etapa 6.4.6.2.5
Simplifique a expressão para resolver a parte de .
Etapa 6.4.6.2.5.1
Simplifique o numerador.
Etapa 6.4.6.2.5.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 6.4.6.2.5.1.2
Multiplique .
Etapa 6.4.6.2.5.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 6.4.6.2.5.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 6.4.6.2.5.1.3
Subtraia de .
Etapa 6.4.6.2.5.1.4
Reescreva como .
Etapa 6.4.6.2.5.1.5
Reescreva como .
Etapa 6.4.6.2.5.1.6
Reescreva como .
Etapa 6.4.6.2.5.1.7
Reescreva como .
Etapa 6.4.6.2.5.1.7.1
Fatore de .
Etapa 6.4.6.2.5.1.7.2
Reescreva como .
Etapa 6.4.6.2.5.1.8
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 6.4.6.2.5.1.9
Mova para a esquerda de .
Etapa 6.4.6.2.5.2
Multiplique por .
Etapa 6.4.6.2.5.3
Simplifique .
Etapa 6.4.6.2.5.4
Altere para .
Etapa 6.4.6.2.6
A resposta final é a combinação das duas soluções.
Etapa 6.4.7
A solução final são todos os valores que tornam verdadeiro.
Etapa 7
Etapa 7.1
Defina o denominador em como igual a para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 7.2
Resolva .
Etapa 7.2.1
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 7.2.2
Simplifique .
Etapa 7.2.2.1
Reescreva como .
Etapa 7.2.2.2
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.
Etapa 7.2.2.3
Mais ou menos é .
Etapa 8
Pontos críticos para avaliar.
Etapa 9
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 10
Etapa 10.1
Simplifique cada termo.
Etapa 10.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 10.1.2
Divida por .
Etapa 10.2
Some e .
Etapa 11
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 12
Etapa 12.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 12.2
Simplifique o resultado.
Etapa 12.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 12.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 12.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 12.2.1.3
Divida por .
Etapa 12.2.2
Simplifique somando e subtraindo.
Etapa 12.2.2.1
Some e .
Etapa 12.2.2.2
Subtraia de .
Etapa 12.2.3
A resposta final é .
Etapa 13
Esses são os extremos locais para .
é um mínimo local
Etapa 14