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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 cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 2.2.2.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.2.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.2.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.2.3
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.2.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.5
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.6
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
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.
Etapa 2.2.10.1
Multiplique por .
Etapa 2.2.10.2
Subtraia de .
Etapa 2.2.11
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.2.12
Multiplique por .
Etapa 2.2.13
Subtraia de .
Etapa 2.2.14
Combine e .
Etapa 2.2.15
Combine e .
Etapa 2.2.16
Multiplique por .
Etapa 2.2.17
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 2.2.18
Fatore de .
Etapa 2.2.19
Cancele os fatores comuns.
Etapa 2.2.19.1
Fatore de .
Etapa 2.2.19.2
Cancele o fator comum.
Etapa 2.2.19.3
Reescreva a expressão.
Etapa 2.2.20
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.2.21
Multiplique por .
Etapa 2.3
Diferencie usando a regra da constante.
Etapa 2.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.3.2
Some e .
Etapa 3
Etapa 3.1
Diferencie usando a regra do múltiplo constante.
Etapa 3.1.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.1.2
Aplique regras básicas de expoentes.
Etapa 3.1.2.1
Reescreva como .
Etapa 3.1.2.2
Multiplique os expoentes em .
Etapa 3.1.2.2.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 3.1.2.2.2
Combine e .
Etapa 3.1.2.2.3
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 3.2
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 3.2.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 3.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.2.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 3.3
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 3.4
Combine e .
Etapa 3.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 3.6
Simplifique o numerador.
Etapa 3.6.1
Multiplique por .
Etapa 3.6.2
Subtraia de .
Etapa 3.7
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 3.8
Combine e .
Etapa 3.9
Simplifique a expressão.
Etapa 3.9.1
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 3.9.2
Multiplique por .
Etapa 3.9.3
Multiplique por .
Etapa 3.10
Multiplique por .
Etapa 3.11
Multiplique por .
Etapa 3.12
Fatore de .
Etapa 3.13
Cancele os fatores comuns.
Etapa 3.13.1
Fatore de .
Etapa 3.13.2
Cancele o fator comum.
Etapa 3.13.3
Reescreva a expressão.
Etapa 3.14
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 3.15
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.16
Some e .
Etapa 3.17
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.18
Combine frações.
Etapa 3.18.1
Combine e .
Etapa 3.18.2
Simplifique a expressão.
Etapa 3.18.2.1
Multiplique por .
Etapa 3.18.2.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 3.19
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.20
Multiplique por .
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 cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 5.1.2.2.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 5.1.2.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 5.1.2.2.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 5.1.2.3
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 5.1.2.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.1.2.5
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.1.2.6
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
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.
Etapa 5.1.2.10.1
Multiplique por .
Etapa 5.1.2.10.2
Subtraia de .
Etapa 5.1.2.11
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 5.1.2.12
Multiplique por .
Etapa 5.1.2.13
Subtraia de .
Etapa 5.1.2.14
Combine e .
Etapa 5.1.2.15
Combine e .
Etapa 5.1.2.16
Multiplique por .
Etapa 5.1.2.17
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 5.1.2.18
Fatore de .
Etapa 5.1.2.19
Cancele os fatores comuns.
Etapa 5.1.2.19.1
Fatore de .
Etapa 5.1.2.19.2
Cancele o fator comum.
Etapa 5.1.2.19.3
Reescreva a expressão.
Etapa 5.1.2.20
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 5.1.2.21
Multiplique por .
Etapa 5.1.3
Diferencie usando a regra da constante.
Etapa 5.1.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 5.1.3.2
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
Como , não há soluções.
Nenhuma solução
Nenhuma solução
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 cubo 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.
Etapa 7.3.2.2.1.6.1
Multiplique por .
Etapa 7.3.2.2.1.6.2
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
Subtraia dos 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
Cancele o fator comum de e .
Etapa 7.3.3.2.3.1.1
Fatore de .
Etapa 7.3.3.2.3.1.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 7.3.3.2.3.1.2.1
Fatore de .
Etapa 7.3.3.2.3.1.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 7.3.3.2.3.1.2.3
Reescreva a expressão.
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
Cancele o fator comum de .
Etapa 10.1.1.1
Fatore de .
Etapa 10.1.1.2
Cancele o fator comum.
Etapa 10.1.1.3
Reescreva a expressão.
Etapa 10.1.2
Multiplique por .
Etapa 10.2
Reduza a expressão cancelando os fatores comuns.
Etapa 10.2.1
Subtraia de .
Etapa 10.2.2
Simplifique a expressão.
Etapa 10.2.2.1
Reescreva como .
Etapa 10.2.2.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 10.2.3
Cancele o fator comum de .
Etapa 10.2.3.1
Cancele o fator comum.
Etapa 10.2.3.2
Reescreva a expressão.
Etapa 10.2.4
Simplifique a expressão.
Etapa 10.2.4.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 10.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 10.2.4.3
A expressão contém uma divisão por . A expressão é indefinida.
Indefinido
Etapa 10.2.5
A expressão contém uma divisão por . A expressão é indefinida.
Indefinido
Etapa 10.3
A expressão contém uma divisão por . A expressão é indefinida.
Indefinido
Indefinido
Etapa 11
Etapa 11.1
Divida em intervalos separados em torno dos valores de que tornam a primeira derivada ou indefinida.
Etapa 11.2
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Etapa 11.2.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 11.2.2
Simplifique o resultado.
Etapa 11.2.2.1
Simplifique o denominador.
Etapa 11.2.2.1.1
Multiplique por .
Etapa 11.2.2.1.2
Some e .
Etapa 11.2.2.2
A resposta final é .
Etapa 11.3
Substitua qualquer número, como , do intervalo na primeira derivada para verificar se o resultado é negativo ou positivo.
Etapa 11.3.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 11.3.2
Simplifique o resultado.
Etapa 11.3.2.1
Simplifique o denominador.
Etapa 11.3.2.1.1
Multiplique por .
Etapa 11.3.2.1.2
Subtraia de .
Etapa 11.3.2.2
A resposta final é .
Etapa 11.4
Como a primeira derivada mudou os sinais de negativo para positivo em torno de , então é um mínimo local.
é um mínimo local
é um mínimo local
Etapa 12