Cálculo Exemplos

Encontre o Máximo e Mínimo Absolutos sobre o Intervalo f(x)=x-2cos(x) , 0<x<2pi
,
Etapa 1
Encontre os pontos críticos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.1
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.1.1
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.1.1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.1.1.1.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.1.1.2
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.1.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.1.1.2.2
A derivada de em relação a é .
Etapa 1.1.1.2.3
Multiplique por .
Etapa 1.1.2
A primeira derivada de com relação a é .
Etapa 1.2
Defina a primeira derivada como igual a e resolva a equação .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.1
Defina a primeira derivada como igual a .
Etapa 1.2.2
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 1.2.3
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.3.1
Divida cada termo em por .
Etapa 1.2.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.3.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.3.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.2.3.2.1.2
Divida por .
Etapa 1.2.3.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.3.3.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 1.2.4
Obtenha o seno inverso dos dois lados da equação para extrair de dentro do seno.
Etapa 1.2.5
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.5.1
O valor exato de é .
Etapa 1.2.6
A função do seno é negativa no terceiro e no quarto quadrantes. Para encontrar a segunda solução, subtraia a solução de para determinar um ângulo de referência. Depois, some esse ângulo de referência com para encontrar a solução no terceiro quadrante.
Etapa 1.2.7
Simplifique a expressão para encontrar a segunda solução.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.7.1
Subtraia de .
Etapa 1.2.7.2
O ângulo resultante de é positivo, menor do que e coterminal com .
Etapa 1.2.8
Encontre o período de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.8.1
O período da função pode ser calculado ao usar .
Etapa 1.2.8.2
Substitua por na fórmula do período.
Etapa 1.2.8.3
O valor absoluto é a distância entre um número e zero. A distância entre e é .
Etapa 1.2.8.4
Divida por .
Etapa 1.2.9
Some com todos os ângulos negativos para obter os ângulos positivos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.9.1
Some com para encontrar o ângulo positivo.
Etapa 1.2.9.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.2.9.3
Combine frações.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.9.3.1
Combine e .
Etapa 1.2.9.3.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.2.9.4
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.9.4.1
Multiplique por .
Etapa 1.2.9.4.2
Subtraia de .
Etapa 1.2.9.5
Liste os novos ângulos.
Etapa 1.2.10
O período da função é . Portanto, os valores se repetirão a cada radianos nas duas direções.
, para qualquer número inteiro
, para qualquer número inteiro
Etapa 1.3
Encontre os valores em que a derivada é indefinida.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.1
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 1.4
Avalie em cada valor em que a derivada é ou indefinida.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.1
Avalie em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.1.1
Substitua por .
Etapa 1.4.1.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.1.2.1
Aplique o ângulo de referência encontrando o ângulo com valores trigonométricos equivalentes no primeiro quadrante. Torne a expressão negativa, pois o cosseno é negativo no terceiro quadrante.
Etapa 1.4.1.2.2
O valor exato de é .
Etapa 1.4.1.2.3
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.1.2.3.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 1.4.1.2.3.2
Fatore de .
Etapa 1.4.1.2.3.3
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.1.2.3.4
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.1.2.4
Multiplique por .
Etapa 1.4.1.2.5
Multiplique por .
Etapa 1.4.2
Avalie em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.2.1
Substitua por .
Etapa 1.4.2.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.2.2.1
Subtraia as rotações completas de até que o ângulo fique maior do que ou igual a e menor do que .
Etapa 1.4.2.2.2
Aplique o ângulo de referência encontrando o ângulo com valores trigonométricos equivalentes no primeiro quadrante. Torne a expressão negativa, pois o cosseno é negativo no terceiro quadrante.
Etapa 1.4.2.2.3
O valor exato de é .
Etapa 1.4.2.2.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.2.2.4.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 1.4.2.2.4.2
Fatore de .
Etapa 1.4.2.2.4.3
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.2.2.4.4
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.2.2.5
Multiplique por .
Etapa 1.4.2.2.6
Multiplique por .
Etapa 1.4.3
Avalie em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.3.1
Substitua por .
Etapa 1.4.3.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.3.2.1
Subtraia as rotações completas de até que o ângulo fique maior do que ou igual a e menor do que .
Etapa 1.4.3.2.2
Aplique o ângulo de referência encontrando o ângulo com valores trigonométricos equivalentes no primeiro quadrante. Torne a expressão negativa, pois o cosseno é negativo no terceiro quadrante.
Etapa 1.4.3.2.3
O valor exato de é .
Etapa 1.4.3.2.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.3.2.4.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 1.4.3.2.4.2
Fatore de .
Etapa 1.4.3.2.4.3
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.3.2.4.4
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.3.2.5
Multiplique por .
Etapa 1.4.3.2.6
Multiplique por .
Etapa 1.4.4
Avalie em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.4.1
Substitua por .
Etapa 1.4.4.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.4.2.1
Subtraia as rotações completas de até que o ângulo fique maior do que ou igual a e menor do que .
Etapa 1.4.4.2.2
Aplique o ângulo de referência encontrando o ângulo com valores trigonométricos equivalentes no primeiro quadrante. Torne a expressão negativa, pois o cosseno é negativo no terceiro quadrante.
Etapa 1.4.4.2.3
O valor exato de é .
Etapa 1.4.4.2.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.4.2.4.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 1.4.4.2.4.2
Fatore de .
Etapa 1.4.4.2.4.3
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.4.2.4.4
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.4.2.5
Multiplique por .
Etapa 1.4.4.2.6
Multiplique por .
Etapa 1.4.5
Avalie em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.5.1
Substitua por .
Etapa 1.4.5.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.5.2.1
Subtraia as rotações completas de até que o ângulo fique maior do que ou igual a e menor do que .
Etapa 1.4.5.2.2
Aplique o ângulo de referência encontrando o ângulo com valores trigonométricos equivalentes no primeiro quadrante. Torne a expressão negativa, pois o cosseno é negativo no terceiro quadrante.
Etapa 1.4.5.2.3
O valor exato de é .
Etapa 1.4.5.2.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.5.2.4.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 1.4.5.2.4.2
Fatore de .
Etapa 1.4.5.2.4.3
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.5.2.4.4
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.5.2.5
Multiplique por .
Etapa 1.4.5.2.6
Multiplique por .
Etapa 1.4.6
Avalie em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.6.1
Substitua por .
Etapa 1.4.6.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.6.2.1
Aplique o ângulo de referência encontrando o ângulo com valores trigonométricos equivalentes no primeiro quadrante.
Etapa 1.4.6.2.2
O valor exato de é .
Etapa 1.4.6.2.3
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.6.2.3.1
Fatore de .
Etapa 1.4.6.2.3.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.6.2.3.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.6.2.4
Reescreva como .
Etapa 1.4.7
Avalie em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.7.1
Substitua por .
Etapa 1.4.7.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.7.2.1
Subtraia as rotações completas de até que o ângulo fique maior do que ou igual a e menor do que .
Etapa 1.4.7.2.2
Aplique o ângulo de referência encontrando o ângulo com valores trigonométricos equivalentes no primeiro quadrante.
Etapa 1.4.7.2.3
O valor exato de é .
Etapa 1.4.7.2.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.7.2.4.1
Fatore de .
Etapa 1.4.7.2.4.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.7.2.4.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.7.2.5
Reescreva como .
Etapa 1.4.8
Avalie em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.8.1
Substitua por .
Etapa 1.4.8.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.8.2.1
Subtraia as rotações completas de até que o ângulo fique maior do que ou igual a e menor do que .
Etapa 1.4.8.2.2
Aplique o ângulo de referência encontrando o ângulo com valores trigonométricos equivalentes no primeiro quadrante.
Etapa 1.4.8.2.3
O valor exato de é .
Etapa 1.4.8.2.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.8.2.4.1
Fatore de .
Etapa 1.4.8.2.4.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.8.2.4.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.8.2.5
Reescreva como .
Etapa 1.4.9
Avalie em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.9.1
Substitua por .
Etapa 1.4.9.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.9.2.1
Subtraia as rotações completas de até que o ângulo fique maior do que ou igual a e menor do que .
Etapa 1.4.9.2.2
Aplique o ângulo de referência encontrando o ângulo com valores trigonométricos equivalentes no primeiro quadrante.
Etapa 1.4.9.2.3
O valor exato de é .
Etapa 1.4.9.2.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.9.2.4.1
Fatore de .
Etapa 1.4.9.2.4.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.9.2.4.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.9.2.5
Reescreva como .
Etapa 1.4.10
Avalie em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.10.1
Substitua por .
Etapa 1.4.10.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.10.2.1
Subtraia as rotações completas de até que o ângulo fique maior do que ou igual a e menor do que .
Etapa 1.4.10.2.2
Aplique o ângulo de referência encontrando o ângulo com valores trigonométricos equivalentes no primeiro quadrante.
Etapa 1.4.10.2.3
O valor exato de é .
Etapa 1.4.10.2.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.4.10.2.4.1
Fatore de .
Etapa 1.4.10.2.4.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.4.10.2.4.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.4.10.2.5
Reescreva como .
Etapa 1.4.11
Liste todos os pontos.
Etapa 2
Exclua os pontos que não estão no intervalo.
Etapa 3
Use o teste da primeira derivada para determinar quais pontos podem ser máximos ou mínimos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.1
Divida em intervalos separados em torno dos valores de que tornam a primeira derivada ou indefinida.
Etapa 3.2
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.2.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.2.2.1.1
O valor exato de é .
Etapa 3.2.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 3.2.2.2
Some e .
Etapa 3.2.2.3
A resposta final é .
Etapa 3.3
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.3.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.2.1.1
Avalie .
Etapa 3.3.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 3.3.2.2
Subtraia de .
Etapa 3.3.2.3
A resposta final é .
Etapa 3.4
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.4.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.4.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.4.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.4.2.1.1
Avalie .
Etapa 3.4.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 3.4.2.2
Some e .
Etapa 3.4.2.3
A resposta final é .
Etapa 3.5
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.5.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.5.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.5.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.5.2.1.1
Avalie .
Etapa 3.5.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 3.5.2.2
Subtraia de .
Etapa 3.5.2.3
A resposta final é .
Etapa 3.6
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.6.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.6.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.6.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.6.2.1.1
Avalie .
Etapa 3.6.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 3.6.2.2
Some e .
Etapa 3.6.2.3
A resposta final é .
Etapa 3.7
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.7.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.7.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.7.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.7.2.1.1
Avalie .
Etapa 3.7.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 3.7.2.2
Subtraia de .
Etapa 3.7.2.3
A resposta final é .
Etapa 3.8
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.8.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.8.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.8.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.8.2.1.1
Avalie .
Etapa 3.8.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 3.8.2.2
Some e .
Etapa 3.8.2.3
A resposta final é .
Etapa 3.9
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.9.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.9.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.9.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.9.2.1.1
Avalie .
Etapa 3.9.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 3.9.2.2
Subtraia de .
Etapa 3.9.2.3
A resposta final é .
Etapa 3.10
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.10.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.10.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.10.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.10.2.1.1
Avalie .
Etapa 3.10.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 3.10.2.2
Some e .
Etapa 3.10.2.3
A resposta final é .
Etapa 3.11
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.11.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.11.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.11.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.11.2.1.1
O valor exato de é .
Etapa 3.11.2.1.2
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.11.2.1.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 3.11.2.1.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 3.11.2.2
Some e .
Etapa 3.11.2.3
A resposta final é .
Etapa 3.12
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.12.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.12.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.12.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.12.2.1.1
Avalie .
Etapa 3.12.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 3.12.2.2
Some e .
Etapa 3.12.2.3
A resposta final é .
Etapa 3.13
Como a primeira derivada mudou os sinais de positivo para negativo em torno de , então é um máximo local.
é um máximo local
Etapa 3.14
Como a primeira derivada mudou os sinais de negativo para positivo em torno de , então é um mínimo local.
é um mínimo local
Etapa 3.15
Como a primeira derivada mudou os sinais de positivo para negativo em torno de , então é um máximo local.
é um máximo local
Etapa 3.16
Como a primeira derivada mudou os sinais de negativo para positivo em torno de , então é um mínimo local.
é um mínimo local
Etapa 3.17
Como a primeira derivada mudou os sinais de positivo para negativo em torno de , então é um máximo local.
é um máximo local
Etapa 3.18
Como a primeira derivada mudou os sinais de negativo para positivo em torno de , então é um mínimo local.
é um mínimo local
Etapa 3.19
Como a primeira derivada mudou os sinais de positivo para negativo em torno de , então é um máximo local.
é um máximo local
Etapa 3.20
Como a primeira derivada mudou os sinais de negativo para positivo em torno de , então é um mínimo local.
é um mínimo local
Etapa 3.21
Como a primeira derivada não mudou os sinais em torno de , este não é um máximo local nem um mínimo local.
Não é um máximo nem um mínimo local
Etapa 3.22
Esses são os extremos locais para .
é um máximo local
é um mínimo local
é um máximo local
é um mínimo local
é um máximo local
é um mínimo local
é um máximo local
é um mínimo local
é um máximo local
é um mínimo local
é um máximo local
é um mínimo local
é um máximo local
é um mínimo local
é um máximo local
é um mínimo local
Etapa 4
Compare os valores de encontrados para cada valor de para determinar o máximo e mínimo absolutos no intervalo determinado. O máximo ocorrerá no valor mais alto de , e o mínimo ocorrerá no valor mais baixo de .
Máximo absoluto:
Mínimo absoluto:
Etapa 5