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Cálculo Exemplos
,
Etapa 1
Etapa 1.1
Encontre a primeira derivada.
Etapa 1.1.1
Encontre a primeira derivada.
Etapa 1.1.1.1
Diferencie.
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 .
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 .
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.
Etapa 1.2.3.1
Divida cada termo em por .
Etapa 1.2.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 1.2.3.2.1
Cancele o fator comum de .
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.
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.
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.
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 .
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.
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.
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.
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.
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.
Etapa 1.4.1
Avalie em .
Etapa 1.4.1.1
Substitua por .
Etapa 1.4.1.2
Simplifique cada termo.
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 .
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 .
Etapa 1.4.2.1
Substitua por .
Etapa 1.4.2.2
Simplifique cada termo.
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 .
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 .
Etapa 1.4.3.1
Substitua por .
Etapa 1.4.3.2
Simplifique cada termo.
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 .
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 .
Etapa 1.4.4.1
Substitua por .
Etapa 1.4.4.2
Simplifique cada termo.
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 .
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 .
Etapa 1.4.5.1
Substitua por .
Etapa 1.4.5.2
Simplifique cada termo.
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 .
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 .
Etapa 1.4.6.1
Substitua por .
Etapa 1.4.6.2
Simplifique cada termo.
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 .
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 .
Etapa 1.4.7.1
Substitua por .
Etapa 1.4.7.2
Simplifique cada termo.
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 .
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 .
Etapa 1.4.8.1
Substitua por .
Etapa 1.4.8.2
Simplifique cada termo.
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 .
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 .
Etapa 1.4.9.1
Substitua por .
Etapa 1.4.9.2
Simplifique cada termo.
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 .
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 .
Etapa 1.4.10.1
Substitua por .
Etapa 1.4.10.2
Simplifique cada termo.
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 .
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
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.
Etapa 3.2.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.2.2
Simplifique o resultado.
Etapa 3.2.2.1
Simplifique cada termo.
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.
Etapa 3.3.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.3.2
Simplifique o resultado.
Etapa 3.3.2.1
Simplifique cada termo.
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.
Etapa 3.4.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.4.2
Simplifique o resultado.
Etapa 3.4.2.1
Simplifique cada termo.
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.
Etapa 3.5.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.5.2
Simplifique o resultado.
Etapa 3.5.2.1
Simplifique cada termo.
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.
Etapa 3.6.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.6.2
Simplifique o resultado.
Etapa 3.6.2.1
Simplifique cada termo.
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.
Etapa 3.7.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.7.2
Simplifique o resultado.
Etapa 3.7.2.1
Simplifique cada termo.
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.
Etapa 3.8.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.8.2
Simplifique o resultado.
Etapa 3.8.2.1
Simplifique cada termo.
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.
Etapa 3.9.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.9.2
Simplifique o resultado.
Etapa 3.9.2.1
Simplifique cada termo.
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.
Etapa 3.10.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.10.2
Simplifique o resultado.
Etapa 3.10.2.1
Simplifique cada termo.
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.
Etapa 3.11.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.11.2
Simplifique o resultado.
Etapa 3.11.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 3.11.2.1.1
O valor exato de é .
Etapa 3.11.2.1.2
Cancele o fator comum de .
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.
Etapa 3.12.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.12.2
Simplifique o resultado.
Etapa 3.12.2.1
Simplifique cada termo.
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