Cálculo Exemplos

Encontre o Máximo e Mínimo Local (-1/4)(x-2)^(8/3)+4(x-2)^(2/3)
Etapa 1
Escreva como uma função.
Etapa 2
Encontre a primeira derivada da função.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.2
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.1
Combine e .
Etapa 2.2.2
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.3
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.2.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.2.4
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.2.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.6
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.7
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 2.2.8
Combine e .
Etapa 2.2.9
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 2.2.10
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.10.1
Multiplique por .
Etapa 2.2.10.2
Subtraia de .
Etapa 2.2.11
Some e .
Etapa 2.2.12
Combine e .
Etapa 2.2.13
Multiplique por .
Etapa 2.2.14
Multiplique por .
Etapa 2.2.15
Multiplique por .
Etapa 2.2.16
Fatore de .
Etapa 2.2.17
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.17.1
Fatore de .
Etapa 2.2.17.2
Cancele o fator comum.
Etapa 2.2.17.3
Reescreva a expressão.
Etapa 2.3
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.3.2
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.3.2.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.3.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.3.2.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.3.3
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.3.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.3.5
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.3.6
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 2.3.7
Combine e .
Etapa 2.3.8
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 2.3.9
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.3.9.1
Multiplique por .
Etapa 2.3.9.2
Subtraia de .
Etapa 2.3.10
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.3.11
Some e .
Etapa 2.3.12
Combine e .
Etapa 2.3.13
Multiplique por .
Etapa 2.3.14
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 2.3.15
Combine e .
Etapa 2.3.16
Multiplique por .
Etapa 2.4
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.4.1
Combine os termos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.4.1.1
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 2.4.1.2
Multiplique por .
Etapa 2.4.1.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 2.4.1.4
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.4.1.4.1
Mova .
Etapa 2.4.1.4.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.4.1.4.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 2.4.1.4.4
Some e .
Etapa 2.4.1.4.5
Divida por .
Etapa 2.4.2
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.4.2.1
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.4.2.1.1
Fatore de .
Etapa 2.4.2.1.2
Fatore de .
Etapa 2.4.2.1.3
Fatore de .
Etapa 2.4.2.2
Reescreva como .
Etapa 2.4.2.3
Reordene e .
Etapa 2.4.2.4
Como os dois termos são quadrados perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de quadrados, em que e .
Etapa 2.4.2.5
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.4.2.5.1
Subtraia de .
Etapa 2.4.2.5.2
Some e .
Etapa 2.4.2.5.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.4.2.5.4
Multiplique por .
Etapa 2.4.2.5.5
Some e .
Etapa 2.4.3
Fatore de .
Etapa 2.4.4
Reescreva como .
Etapa 2.4.5
Fatore de .
Etapa 2.4.6
Reescreva como .
Etapa 2.4.7
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 3
Encontre a segunda derivada da função.
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 3.3.2
Combine e .
Etapa 3.4
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 3.5
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.5.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 3.5.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.5.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.5.4
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.5.4.1
Some e .
Etapa 3.5.4.2
Multiplique por .
Etapa 3.5.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.5.6
Simplifique somando os termos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.5.6.1
Multiplique por .
Etapa 3.5.6.2
Some e .
Etapa 3.6
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.10.1
Multiplique por .
Etapa 3.10.2
Subtraia de .
Etapa 3.11
Combine frações.
Toque para ver mais passagens...
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 3.11.4
Combine e .
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.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.15.1
Some e .
Etapa 3.15.2
Multiplique por .
Etapa 3.15.3
Multiplique por .
Etapa 3.15.4
Reordene.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.15.4.1
Mova para a esquerda de .
Etapa 3.15.4.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 3.16
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.16.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.16.2
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.16.2.1
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.16.2.1.1
Fatore de .
Etapa 3.16.2.1.2
Fatore de .
Etapa 3.16.2.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.16.2.3
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 3.16.2.4
Mova para a esquerda de .
Etapa 3.16.2.5
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.16.2.6
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.16.2.6.1
Combine e .
Etapa 3.16.2.6.2
Eleve à potência de .
Etapa 3.16.2.6.3
Eleve à potência de .
Etapa 3.16.2.6.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 3.16.2.6.5
Some e .
Etapa 3.16.2.7
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.16.2.7.1
Multiplique por .
Etapa 3.16.2.7.2
Combine e .
Etapa 3.16.2.8
Subtraia de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.16.2.8.1
Mova .
Etapa 3.16.2.8.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 3.16.2.8.3
Combine e .
Etapa 3.16.2.8.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 3.16.2.9
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 3.16.2.10
Combine e .
Etapa 3.16.2.11
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 3.16.2.12
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 3.16.2.13
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.16.2.13.1
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.16.2.13.1.1
Mova .
Etapa 3.16.2.13.1.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 3.16.2.13.1.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 3.16.2.13.1.4
Some e .
Etapa 3.16.2.13.1.5
Divida por .
Etapa 3.16.2.13.2
Simplifique .
Etapa 3.16.2.13.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.16.2.13.4
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.16.2.13.4.1
Mova .
Etapa 3.16.2.13.4.2
Multiplique por .
Etapa 3.16.2.13.5
Multiplique por .
Etapa 3.16.2.13.6
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.16.2.13.7
Multiplique por .
Etapa 3.16.2.13.8
Multiplique por .
Etapa 3.16.2.13.9
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 3.16.2.13.10
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.16.2.13.10.1
Mova .
Etapa 3.16.2.13.10.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 3.16.2.13.10.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 3.16.2.13.10.4
Some e .
Etapa 3.16.2.13.10.5
Divida por .
Etapa 3.16.2.13.11
Simplifique .
Etapa 3.16.2.13.12
Multiplique por .
Etapa 3.16.2.13.13
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 3.16.2.13.14
Multiplique por .
Etapa 3.16.2.14
Subtraia de .
Etapa 3.16.2.15
Subtraia de .
Etapa 3.16.2.16
Some e .
Etapa 3.16.3
Combine os termos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.16.3.1
Combine e .
Etapa 3.16.3.2
Reescreva como um produto.
Etapa 3.16.3.3
Multiplique por .
Etapa 3.16.3.4
Multiplique por .
Etapa 3.16.3.5
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.16.3.5.1
Mova .
Etapa 3.16.3.5.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 3.16.3.5.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 3.16.3.5.4
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
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 5.1.2
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.2.1
Combine e .
Etapa 5.1.2.2
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.1.2.3
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.2.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 5.1.2.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.1.2.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 5.1.2.4
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 5.1.2.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.1.2.6
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.1.2.7
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 5.1.2.8
Combine e .
Etapa 5.1.2.9
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 5.1.2.10
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.2.10.1
Multiplique por .
Etapa 5.1.2.10.2
Subtraia de .
Etapa 5.1.2.11
Some e .
Etapa 5.1.2.12
Combine e .
Etapa 5.1.2.13
Multiplique por .
Etapa 5.1.2.14
Multiplique por .
Etapa 5.1.2.15
Multiplique por .
Etapa 5.1.2.16
Fatore de .
Etapa 5.1.2.17
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.2.17.1
Fatore de .
Etapa 5.1.2.17.2
Cancele o fator comum.
Etapa 5.1.2.17.3
Reescreva a expressão.
Etapa 5.1.3
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.1.3.2
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.3.2.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 5.1.3.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.1.3.2.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 5.1.3.3
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 5.1.3.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.1.3.5
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.1.3.6
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 5.1.3.7
Combine e .
Etapa 5.1.3.8
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 5.1.3.9
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.3.9.1
Multiplique por .
Etapa 5.1.3.9.2
Subtraia de .
Etapa 5.1.3.10
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 5.1.3.11
Some e .
Etapa 5.1.3.12
Combine e .
Etapa 5.1.3.13
Multiplique por .
Etapa 5.1.3.14
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 5.1.3.15
Combine e .
Etapa 5.1.3.16
Multiplique por .
Etapa 5.1.4
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.4.1
Combine os termos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.4.1.1
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 5.1.4.1.2
Multiplique por .
Etapa 5.1.4.1.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 5.1.4.1.4
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.4.1.4.1
Mova .
Etapa 5.1.4.1.4.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 5.1.4.1.4.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 5.1.4.1.4.4
Some e .
Etapa 5.1.4.1.4.5
Divida por .
Etapa 5.1.4.2
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.4.2.1
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.4.2.1.1
Fatore de .
Etapa 5.1.4.2.1.2
Fatore de .
Etapa 5.1.4.2.1.3
Fatore de .
Etapa 5.1.4.2.2
Reescreva como .
Etapa 5.1.4.2.3
Reordene e .
Etapa 5.1.4.2.4
Como os dois termos são quadrados perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de quadrados, em que e .
Etapa 5.1.4.2.5
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1.4.2.5.1
Subtraia de .
Etapa 5.1.4.2.5.2
Some e .
Etapa 5.1.4.2.5.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.1.4.2.5.4
Multiplique por .
Etapa 5.1.4.2.5.5
Some e .
Etapa 5.1.4.3
Fatore de .
Etapa 5.1.4.4
Reescreva como .
Etapa 5.1.4.5
Fatore de .
Etapa 5.1.4.6
Reescreva como .
Etapa 5.1.4.7
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 5.2
A primeira derivada de com relação a é .
Etapa 6
Defina a primeira derivada como igual a e resolva a equação .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.1
Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a , toda a expressão será igual a .
Etapa 6.3.2
Defina como igual a .
Etapa 6.3.3
Defina como igual a e resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.3.3.1
Defina como igual a .
Etapa 6.3.3.2
Some aos dois lados da equação.
Etapa 6.3.4
A solução final são todos os valores que tornam verdadeiro.
Etapa 7
Encontre os valores em que a derivada é indefinida.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.1
Converta expressões com expoentes fracionários em radicais.
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.3.1
Para remover o radical no lado esquerdo da equação, eleve ao cubo os dois lados da equação.
Etapa 7.3.2
Simplifique cada lado da equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.3.2.1
Use para reescrever como .
Etapa 7.3.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.3.2.2.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.3.2.3.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 7.3.3
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.3.3.1
Some aos dois lados da equação.
Etapa 7.3.3.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.3.3.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 7.3.3.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.3.3.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.3.3.2.3.1
Divida por .
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
Avalie a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.1
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.1.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 10.1.2
Multiplique por .
Etapa 10.1.3
Multiplique por .
Etapa 10.1.4
Some e .
Etapa 10.1.5
Some e .
Etapa 10.2
Simplifique com fatoração.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.2.1
Subtraia de .
Etapa 10.2.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.3
Fatore de .
Etapa 10.3
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 10.3.1
Fatore de .
Etapa 10.3.2
Cancele o fator comum.
Etapa 10.3.3
Reescreva a expressão.
Etapa 11
é um máximo local, porque o valor da segunda derivada é negativo. Isso é conhecido como teste da segunda derivada.
é um máximo local
Etapa 12
Encontre o valor y quando .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 12.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.2.1.1
Subtraia de .
Etapa 12.2.1.2
Combine e .
Etapa 12.2.1.3
Subtraia de .
Etapa 12.2.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 12.2.3
Combine e .
Etapa 12.2.4
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.2.4.1
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 12.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 12.2.5
Fatore de .
Etapa 12.2.6
Fatore de .
Etapa 12.2.7
Fatore de .
Etapa 12.2.8
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 12.2.8.1
Reescreva como .
Etapa 12.2.8.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 12.2.9
A resposta final é .
Etapa 13
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 14
Avalie a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 14.1
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 14.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 14.1.2
Multiplique por .
Etapa 14.1.3
Multiplique por .
Etapa 14.1.4
Subtraia de .
Etapa 14.1.5
Some e .
Etapa 14.2
Simplifique com fatoração.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 14.2.1
Subtraia de .
Etapa 14.2.2
Multiplique por .
Etapa 14.2.3
Fatore de .
Etapa 14.3
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 14.3.1
Fatore de .
Etapa 14.3.2
Cancele o fator comum.
Etapa 14.3.3
Reescreva a expressão.
Etapa 15
é um máximo local, porque o valor da segunda derivada é negativo. Isso é conhecido como teste da segunda derivada.
é um máximo local
Etapa 16
Encontre o valor y quando .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 16.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 16.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 16.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 16.2.1.1
Subtraia de .
Etapa 16.2.1.2
Combine e .
Etapa 16.2.1.3
Subtraia de .
Etapa 16.2.1.4
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 16.2.1.4.1
Reescreva como .
Etapa 16.2.1.4.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 16.2.1.4.3
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 16.2.1.4.4
Combine e .
Etapa 16.2.1.4.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 16.2.1.4.6
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 16.2.1.4.6.1
Multiplique por .
Etapa 16.2.1.4.6.2
Some e .
Etapa 16.2.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 16.2.3
Combine e .
Etapa 16.2.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 16.2.5
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 16.2.5.1
Reescreva como .
Etapa 16.2.5.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 16.2.5.3
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 16.2.5.4
Combine e .
Etapa 16.2.5.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 16.2.5.6
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 16.2.5.6.1
Multiplique por .
Etapa 16.2.5.6.2
Some e .
Etapa 16.2.6
Fatore de .
Etapa 16.2.7
Fatore de .
Etapa 16.2.8
Fatore de .
Etapa 16.2.9
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 16.2.9.1
Reescreva como .
Etapa 16.2.9.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 16.2.10
A resposta final é .
Etapa 17
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 18
Avalie a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 18.1
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 18.1.1
Subtraia de .
Etapa 18.1.2
Reescreva como .
Etapa 18.1.3
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 18.2
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 18.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 18.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 18.3
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 18.3.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 18.3.2
Multiplique por .
Etapa 18.3.3
A expressão contém uma divisão por . A expressão é indefinida.
Indefinido
Etapa 18.4
A expressão contém uma divisão por . A expressão é indefinida.
Indefinido
Indefinido
Etapa 19
Como há pelo menos um ponto com ou segunda derivada indefinida, aplique o teste da primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.1
Divida em intervalos separados em torno dos valores de que tornam a primeira derivada ou indefinida.
Etapa 19.2
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 19.2.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.2.1
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.2.1.1
Multiplique por .
Etapa 19.2.2.1.2
Subtraia de .
Etapa 19.2.2.1.3
Subtraia de .
Etapa 19.2.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 19.2.2.2
Fatore de .
Etapa 19.2.2.3
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.2.2.3.1
Fatore de .
Etapa 19.2.2.3.2
Cancele o fator comum.
Etapa 19.2.2.3.3
Reescreva a expressão.
Etapa 19.2.2.4
A resposta final é .
Etapa 19.3
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.3.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 19.3.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.3.2.1
Multiplique por .
Etapa 19.3.2.2
Simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.3.2.2.1
Subtraia de .
Etapa 19.3.2.2.2
Reescreva como .
Etapa 19.3.2.2.3
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 19.3.2.2.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.3.2.2.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 19.3.2.2.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 19.3.2.2.5
Avalie o expoente.
Etapa 19.3.2.3
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.3.2.3.1
Subtraia de .
Etapa 19.3.2.3.2
Multiplique por .
Etapa 19.3.2.3.3
Multiplique por .
Etapa 19.3.2.3.4
Divida por .
Etapa 19.3.2.3.5
Multiplique por .
Etapa 19.3.2.4
A resposta final é .
Etapa 19.4
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.4.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 19.4.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.4.2.1
Reduza a expressão cancelando os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.4.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 19.4.2.1.2
Reescreva a expressão.
Etapa 19.4.2.1.3
Subtraia de .
Etapa 19.4.2.2
Simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.4.2.2.1
Subtraia de .
Etapa 19.4.2.2.2
Um elevado a qualquer potência é um.
Etapa 19.4.2.3
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.4.2.3.1
Multiplique por .
Etapa 19.4.2.3.2
Divida por .
Etapa 19.4.2.3.3
Multiplique por .
Etapa 19.4.2.4
A resposta final é .
Etapa 19.5
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.5.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 19.5.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.5.2.1
Fatore de .
Etapa 19.5.2.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 19.5.2.2.1
Fatore de .
Etapa 19.5.2.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 19.5.2.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 19.5.2.3
Multiplique por .
Etapa 19.5.2.4
Subtraia de .
Etapa 19.5.2.5
Subtraia de .
Etapa 19.5.2.6
Multiplique por .
Etapa 19.5.2.7
A resposta final é .
Etapa 19.6
Como a primeira derivada mudou os sinais de positivo para negativo em torno de , então é um máximo local.
é um máximo local
Etapa 19.7
Como a primeira derivada mudou os sinais de negativo para positivo em torno de , então é um mínimo local.
é um mínimo local
Etapa 19.8
Como a primeira derivada mudou os sinais de positivo para negativo em torno de , então é um máximo local.
é um máximo local
Etapa 19.9
Esses são os extremos locais para .
é um máximo local
é um mínimo local
é um máximo local
é um máximo local
é um mínimo local
é um máximo local
Etapa 20