Cálculo Exemplos

Encontre Onde o Teorema do Valor Médio é Satisfeito f(x)=4 raiz quadrada de 4-x^2 , [0,2]
,
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
Verifique se é contínua.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1
Para saber se a função é contínua em ou não, encontre o domínio de .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.2.1
Subtraia dos dois lados da desigualdade.
Etapa 2.1.2.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.2.4.1
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.2.4.1.1
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 2.1.2.4.2
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.2.4.2.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.2.7.1
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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
Encontre a derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.1
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.1.1
Diferencie usando a regra do múltiplo constante.
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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
Determine se a derivada é contínua em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1
Para saber se a função é contínua em ou não, encontre o domínio de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.1
Converta expressões com expoentes fracionários em radicais.
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.3.1
Subtraia dos dois lados da desigualdade.
Etapa 4.1.3.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.3.4.1
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.3.4.1.1
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 4.1.3.4.2
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.3.4.2.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.3.7.1
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.5.2.1
Use para reescrever como .
Etapa 4.1.5.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.5.2.2.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.5.2.2.1.1
Multiplique os expoentes em .
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.5.2.3.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 4.1.5.3
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.5.3.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 4.1.5.3.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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 .
Toque para ver mais passagens...
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.
Toque para ver mais passagens...
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
Avalie a partir do intervalo .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 7.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
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
Avalie a partir do intervalo .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 8.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
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
Resolva para . .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.1.1
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.1.1.1
Multiplique por .
Etapa 9.1.1.2
Subtraia de .
Etapa 9.1.2
Simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
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