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Cálculo Exemplos
Etapa 1
Escreva como uma função.
Etapa 2
Etapa 2.1
Use para reescrever como .
Etapa 2.2
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 2.3
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 2.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.4
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 2.5
Combine e .
Etapa 2.6
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 2.7
Simplifique o numerador.
Etapa 2.7.1
Multiplique por .
Etapa 2.7.2
Subtraia de .
Etapa 2.8
Combine frações.
Etapa 2.8.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.8.2
Combine e .
Etapa 2.8.3
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 2.8.4
Combine e .
Etapa 2.9
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.10
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.11
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.12
Simplifique a expressão.
Etapa 2.12.1
Some e .
Etapa 2.12.2
Multiplique por .
Etapa 2.13
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.14
Multiplique por .
Etapa 2.15
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 2.16
Combine e .
Etapa 2.17
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 2.18
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.18.1
Mova .
Etapa 2.18.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.18.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 2.18.4
Some e .
Etapa 2.18.5
Divida por .
Etapa 2.19
Simplifique .
Etapa 2.20
Mova para a esquerda de .
Etapa 2.21
Simplifique.
Etapa 2.21.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.21.2
Simplifique o numerador.
Etapa 2.21.2.1
Multiplique por .
Etapa 2.21.2.2
Some e .
Etapa 3
Etapa 3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.2
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 3.3
Multiplique os expoentes em .
Etapa 3.3.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 3.3.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 3.3.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 3.3.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 3.4
Simplifique.
Etapa 3.5
Diferencie.
Etapa 3.5.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 3.5.2
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.5.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.5.4
Multiplique por .
Etapa 3.5.5
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.5.6
Simplifique a expressão.
Etapa 3.5.6.1
Some e .
Etapa 3.5.6.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 3.6
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 3.6.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 3.6.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.6.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 3.7
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 3.8
Combine e .
Etapa 3.9
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 3.10
Simplifique o numerador.
Etapa 3.10.1
Multiplique por .
Etapa 3.10.2
Subtraia de .
Etapa 3.11
Combine frações.
Etapa 3.11.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 3.11.2
Combine e .
Etapa 3.11.3
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 3.12
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 3.13
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.14
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.15
Combine frações.
Etapa 3.15.1
Some e .
Etapa 3.15.2
Multiplique por .
Etapa 3.15.3
Multiplique por .
Etapa 3.16
Simplifique.
Etapa 3.16.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.16.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.16.3
Simplifique o numerador.
Etapa 3.16.3.1
Adicione parênteses.
Etapa 3.16.3.2
Deixe . Substitua em todas as ocorrências de .
Etapa 3.16.3.2.1
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 3.16.3.2.2
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 3.16.3.2.2.1
Mova .
Etapa 3.16.3.2.2.2
Multiplique por .
Etapa 3.16.3.2.3
Multiplique por .
Etapa 3.16.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 3.16.3.4
Simplifique.
Etapa 3.16.3.4.1
Simplifique cada termo.
Etapa 3.16.3.4.1.1
Multiplique os expoentes em .
Etapa 3.16.3.4.1.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 3.16.3.4.1.1.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 3.16.3.4.1.1.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 3.16.3.4.1.1.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 3.16.3.4.1.2
Simplifique.
Etapa 3.16.3.4.1.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.16.3.4.1.4
Multiplique por .
Etapa 3.16.3.4.2
Subtraia de .
Etapa 3.16.3.4.3
Some e .
Etapa 3.16.4
Combine os termos.
Etapa 3.16.4.1
Multiplique por .
Etapa 3.16.4.2
Reescreva como um produto.
Etapa 3.16.4.3
Multiplique por .
Etapa 3.16.5
Simplifique o denominador.
Etapa 3.16.5.1
Fatore de .
Etapa 3.16.5.1.1
Fatore de .
Etapa 3.16.5.1.2
Fatore de .
Etapa 3.16.5.1.3
Fatore de .
Etapa 3.16.5.2
Combine expoentes.
Etapa 3.16.5.2.1
Multiplique por .
Etapa 3.16.5.2.2
Eleve à potência de .
Etapa 3.16.5.2.3
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 3.16.5.2.4
Escreva como uma fração com um denominador comum.
Etapa 3.16.5.2.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 3.16.5.2.6
Some e .
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
Use para reescrever como .
Etapa 5.1.2
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 5.1.3
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 5.1.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 5.1.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.1.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 5.1.4
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 5.1.5
Combine e .
Etapa 5.1.6
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 5.1.7
Simplifique o numerador.
Etapa 5.1.7.1
Multiplique por .
Etapa 5.1.7.2
Subtraia de .
Etapa 5.1.8
Combine frações.
Etapa 5.1.8.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 5.1.8.2
Combine e .
Etapa 5.1.8.3
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 5.1.8.4
Combine e .
Etapa 5.1.9
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 5.1.10
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.1.11
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.1.12
Simplifique a expressão.
Etapa 5.1.12.1
Some e .
Etapa 5.1.12.2
Multiplique por .
Etapa 5.1.13
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.1.14
Multiplique por .
Etapa 5.1.15
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 5.1.16
Combine e .
Etapa 5.1.17
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 5.1.18
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 5.1.18.1
Mova .
Etapa 5.1.18.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.1.18.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 5.1.18.4
Some e .
Etapa 5.1.18.5
Divida por .
Etapa 5.1.19
Simplifique .
Etapa 5.1.20
Mova para a esquerda de .
Etapa 5.1.21
Simplifique.
Etapa 5.1.21.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.1.21.2
Simplifique o numerador.
Etapa 5.1.21.2.1
Multiplique por .
Etapa 5.1.21.2.2
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
Defina o numerador como igual a zero.
Etapa 6.3
Resolva a equação para .
Etapa 6.3.1
Some aos dois lados da equação.
Etapa 6.3.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 6.3.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 6.3.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 6.3.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 6.3.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.3.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 6.4
Exclua as soluções que não tornam verdadeira.
Etapa 7
Etapa 7.1
Converta expressões com expoentes fracionários em radicais.
Etapa 7.1.1
Aplique a regra para reescrever a exponenciação como um radical.
Etapa 7.1.2
Qualquer número elevado a é a própria base.
Etapa 7.2
Defina o denominador em como igual a para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 7.3
Resolva .
Etapa 7.3.1
Para remover o radical no lado esquerdo da equação, eleve ao quadrado os dois lados da equação.
Etapa 7.3.2
Simplifique cada lado da equação.
Etapa 7.3.2.1
Use para reescrever como .
Etapa 7.3.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 7.3.2.2.1
Simplifique .
Etapa 7.3.2.2.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 7.3.2.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 7.3.2.2.1.3
Multiplique os expoentes em .
Etapa 7.3.2.2.1.3.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 7.3.2.2.1.3.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 7.3.2.2.1.3.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 7.3.2.2.1.3.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 7.3.2.2.1.4
Simplifique.
Etapa 7.3.2.2.1.5
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 7.3.2.2.1.6
Multiplique por .
Etapa 7.3.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 7.3.2.3.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 7.3.3
Resolva .
Etapa 7.3.3.1
Some aos dois lados da equação.
Etapa 7.3.3.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 7.3.3.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 7.3.3.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 7.3.3.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 7.3.3.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 7.3.3.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 7.3.3.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 7.3.3.2.3.1
Divida por .
Etapa 7.4
Defina o radicando em como menor do que para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 7.5
Some aos dois lados da desigualdade.
Etapa 7.6
A equação é indefinida quando o denominador é igual a , o argumento de uma raiz quadrada é menor do que ou o argumento de um logaritmo é menor do que ou igual a .
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 a expressão.
Etapa 10.1.1
Subtraia de .
Etapa 10.1.2
Reescreva como .
Etapa 10.1.3
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 10.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 10.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 10.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 10.3
Simplifique a expressão.
Etapa 10.3.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 10.3.2
Multiplique por .
Etapa 10.3.3
A expressão contém uma divisão por . A expressão é indefinida.
Indefinido
Etapa 10.4
A expressão contém uma divisão por . A expressão é indefinida.
Indefinido
Indefinido
Etapa 11
Como o teste da primeira derivada falhou, não há um extremo local.
Nenhum extremo local
Etapa 12