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Cálculo Exemplos
,
Etapa 1
Se for contínua no intervalo e diferenciável em , então pelo menos um número real existirá no intervalo , de modo que . O teorema do valor médio expressa a relação entre a inclinação da tangente à curva em e a inclinação da reta através dos pontos e .
Se for contínuo em
e se for diferenciável em ,
então, existe ao menos um ponto, em : .
Etapa 2
Etapa 2.1
Para saber se a função é contínua em ou não, encontre o domínio de .
Etapa 2.1.1
Defina o radicando em como maior do que ou igual a para encontrar onde a expressão está definida.
Etapa 2.1.2
Resolva .
Etapa 2.1.2.1
Subtraia dos dois lados da desigualdade.
Etapa 2.1.2.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 2.1.2.2.1
Divida cada termo em por . Ao multiplicar ou dividir os dois lados de uma desigualdade por um valor negativo, inverta a direção do sinal de desigualdade.
Etapa 2.1.2.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 2.1.2.2.2.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 2.1.2.2.2.2
Divida por .
Etapa 2.1.2.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 2.1.2.2.3.1
Divida por .
Etapa 2.1.2.3
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da desigualdade para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 2.1.2.4
Simplifique a equação.
Etapa 2.1.2.4.1
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 2.1.2.4.1.1
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 2.1.2.4.2
Simplifique o lado direito.
Etapa 2.1.2.4.2.1
Simplifique .
Etapa 2.1.2.4.2.1.1
Reescreva como .
Etapa 2.1.2.4.2.1.2
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 2.1.2.4.2.1.3
O valor absoluto é a distância entre um número e zero. A distância entre e é .
Etapa 2.1.2.5
Escreva em partes.
Etapa 2.1.2.5.1
Para encontrar o intervalo da primeira parte, identifique onde o interior do valor absoluto é não negativo.
Etapa 2.1.2.5.2
Na parte em que é não negativo, remova o valor absoluto.
Etapa 2.1.2.5.3
Para encontrar o intervalo da segunda parte, identifique onde o interior do valor absoluto é negativo.
Etapa 2.1.2.5.4
Na parte em que é negativo, remova o valor absoluto e multiplique por .
Etapa 2.1.2.5.5
Escreva em partes.
Etapa 2.1.2.6
Encontre a intersecção de e .
Etapa 2.1.2.7
Resolva quando .
Etapa 2.1.2.7.1
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 2.1.2.7.1.1
Divida cada termo em por . Ao multiplicar ou dividir os dois lados de uma desigualdade por um valor negativo, inverta a direção do sinal de desigualdade.
Etapa 2.1.2.7.1.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 2.1.2.7.1.2.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 2.1.2.7.1.2.2
Divida por .
Etapa 2.1.2.7.1.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 2.1.2.7.1.3.1
Divida por .
Etapa 2.1.2.7.2
Encontre a intersecção de e .
Etapa 2.1.2.8
Encontre a união das soluções.
Etapa 2.1.3
O domínio consiste em todos os valores de que tornam a expressão definida.
Notação de intervalo:
Notação de construtor de conjuntos:
Notação de intervalo:
Notação de construtor de conjuntos:
Etapa 2.2
é contínuo em .
A função é contínua.
A função é contínua.
Etapa 3
Etapa 3.1
Encontre a primeira derivada.
Etapa 3.1.1
Diferencie usando a regra do múltiplo constante.
Etapa 3.1.1.1
Use para reescrever como .
Etapa 3.1.1.2
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.1.2
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 3.1.2.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 3.1.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.1.2.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 3.1.3
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 3.1.4
Combine e .
Etapa 3.1.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 3.1.6
Simplifique o numerador.
Etapa 3.1.6.1
Multiplique por .
Etapa 3.1.6.2
Subtraia de .
Etapa 3.1.7
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 3.1.8
Combine e .
Etapa 3.1.9
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 3.1.10
Combine e .
Etapa 3.1.11
Fatore de .
Etapa 3.1.12
Cancele os fatores comuns.
Etapa 3.1.12.1
Fatore de .
Etapa 3.1.12.2
Cancele o fator comum.
Etapa 3.1.12.3
Reescreva a expressão.
Etapa 3.1.13
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 3.1.14
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.1.15
Some e .
Etapa 3.1.16
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 3.1.17
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 3.1.18
Combine frações.
Etapa 3.1.18.1
Multiplique por .
Etapa 3.1.18.2
Combine e .
Etapa 3.1.18.3
Multiplique por .
Etapa 3.1.18.4
Combine e .
Etapa 3.1.18.5
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 3.2
A primeira derivada de com relação a é .
Etapa 4
Etapa 4.1
Para saber se a função é contínua em ou não, encontre o domínio de .
Etapa 4.1.1
Converta expressões com expoentes fracionários em radicais.
Etapa 4.1.1.1
Aplique a regra para reescrever a exponenciação como um radical.
Etapa 4.1.1.2
Qualquer número elevado a é a própria base.
Etapa 4.1.2
Defina o radicando em como maior do que ou igual a para encontrar onde a expressão está definida.
Etapa 4.1.3
Resolva .
Etapa 4.1.3.1
Subtraia dos dois lados da desigualdade.
Etapa 4.1.3.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 4.1.3.2.1
Divida cada termo em por . Ao multiplicar ou dividir os dois lados de uma desigualdade por um valor negativo, inverta a direção do sinal de desigualdade.
Etapa 4.1.3.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 4.1.3.2.2.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 4.1.3.2.2.2
Divida por .
Etapa 4.1.3.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 4.1.3.2.3.1
Divida por .
Etapa 4.1.3.3
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da desigualdade para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 4.1.3.4
Simplifique a equação.
Etapa 4.1.3.4.1
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 4.1.3.4.1.1
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 4.1.3.4.2
Simplifique o lado direito.
Etapa 4.1.3.4.2.1
Simplifique .
Etapa 4.1.3.4.2.1.1
Reescreva como .
Etapa 4.1.3.4.2.1.2
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 4.1.3.4.2.1.3
O valor absoluto é a distância entre um número e zero. A distância entre e é .
Etapa 4.1.3.5
Escreva em partes.
Etapa 4.1.3.5.1
Para encontrar o intervalo da primeira parte, identifique onde o interior do valor absoluto é não negativo.
Etapa 4.1.3.5.2
Na parte em que é não negativo, remova o valor absoluto.
Etapa 4.1.3.5.3
Para encontrar o intervalo da segunda parte, identifique onde o interior do valor absoluto é negativo.
Etapa 4.1.3.5.4
Na parte em que é negativo, remova o valor absoluto e multiplique por .
Etapa 4.1.3.5.5
Escreva em partes.
Etapa 4.1.3.6
Encontre a intersecção de e .
Etapa 4.1.3.7
Resolva quando .
Etapa 4.1.3.7.1
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 4.1.3.7.1.1
Divida cada termo em por . Ao multiplicar ou dividir os dois lados de uma desigualdade por um valor negativo, inverta a direção do sinal de desigualdade.
Etapa 4.1.3.7.1.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 4.1.3.7.1.2.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 4.1.3.7.1.2.2
Divida por .
Etapa 4.1.3.7.1.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 4.1.3.7.1.3.1
Divida por .
Etapa 4.1.3.7.2
Encontre a intersecção de e .
Etapa 4.1.3.8
Encontre a união das soluções.
Etapa 4.1.4
Defina o denominador em como igual a para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 4.1.5
Resolva .
Etapa 4.1.5.1
Para remover o radical no lado esquerdo da equação, eleve ao quadrado os dois lados da equação.
Etapa 4.1.5.2
Simplifique cada lado da equação.
Etapa 4.1.5.2.1
Use para reescrever como .
Etapa 4.1.5.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 4.1.5.2.2.1
Simplifique .
Etapa 4.1.5.2.2.1.1
Multiplique os expoentes em .
Etapa 4.1.5.2.2.1.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 4.1.5.2.2.1.1.2
Cancele o fator comum de .
Etapa 4.1.5.2.2.1.1.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 4.1.5.2.2.1.1.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 4.1.5.2.2.1.2
Simplifique.
Etapa 4.1.5.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 4.1.5.2.3.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 4.1.5.3
Resolva .
Etapa 4.1.5.3.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 4.1.5.3.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 4.1.5.3.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 4.1.5.3.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 4.1.5.3.2.2.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 4.1.5.3.2.2.2
Divida por .
Etapa 4.1.5.3.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 4.1.5.3.2.3.1
Divida por .
Etapa 4.1.5.3.3
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 4.1.5.3.4
Simplifique .
Etapa 4.1.5.3.4.1
Reescreva como .
Etapa 4.1.5.3.4.2
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.
Etapa 4.1.5.3.5
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Etapa 4.1.5.3.5.1
Primeiro, use o valor positivo de para encontrar a primeira solução.
Etapa 4.1.5.3.5.2
Depois, use o valor negativo de para encontrar a segunda solução.
Etapa 4.1.5.3.5.3
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Etapa 4.1.6
O domínio consiste em todos os valores de que tornam a expressão definida.
Notação de intervalo:
Notação de construtor de conjuntos:
Notação de intervalo:
Notação de construtor de conjuntos:
Etapa 4.2
é contínuo em .
A função é contínua.
A função é contínua.
Etapa 5
A função é diferenciável em , porque a derivada é contínua em .
A função é diferenciável.
Etapa 6
satisfaz as duas condições do teorema do valor médio. É contínuo em e diferenciável em .
é contínuo em e diferenciável em .
Etapa 7
Etapa 7.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 7.2
Simplifique o resultado.
Etapa 7.2.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 7.2.2
Multiplique por .
Etapa 7.2.3
Some e .
Etapa 7.2.4
Reescreva como .
Etapa 7.2.5
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.
Etapa 7.2.6
Multiplique por .
Etapa 7.2.7
A resposta final é .
Etapa 8
Etapa 8.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 8.2
Simplifique o resultado.
Etapa 8.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 8.2.2
Multiplique por .
Etapa 8.2.3
Subtraia de .
Etapa 8.2.4
Reescreva como .
Etapa 8.2.5
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.
Etapa 8.2.6
Multiplique por .
Etapa 8.2.7
A resposta final é .
Etapa 9
Etapa 9.1
Simplifique .
Etapa 9.1.1
Simplifique o numerador.
Etapa 9.1.1.1
Multiplique por .
Etapa 9.1.1.2
Subtraia de .
Etapa 9.1.2
Simplifique o denominador.
Etapa 9.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 9.1.2.2
Some e .
Etapa 9.1.3
Divida por .
Etapa 9.2
Represente cada lado da equação em um gráfico. A solução é o valor x do ponto de intersecção.
Etapa 10
Existe uma reta tangente em paralela à reta que atravessa os pontos finais e
Existe uma reta tangente em paralela à reta que atravessa os pontos finais e
Etapa 11