Cálculo Exemplos

Encontre o Valor Máximo/Mínimo f(x)=(x-2 raiz quadrada de x)^2
Etapa 1
Encontre a primeira derivada da função.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1
Use para reescrever como .
Etapa 1.2
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 1.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.2.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 1.3
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.3.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.3.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.3.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.4
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.5
Combine e .
Etapa 1.6
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.7
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.7.1
Multiplique por .
Etapa 1.7.2
Subtraia de .
Etapa 1.8
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 1.9
Combine e .
Etapa 1.10
Combine e .
Etapa 1.11
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 1.12
Fatore de .
Etapa 1.13
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.13.1
Fatore de .
Etapa 1.13.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.13.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.14
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 1.15
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.15.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.15.2
Multiplique por .
Etapa 1.15.3
Reordene os fatores de .
Etapa 1.15.4
Expanda usando o método FOIL.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.15.4.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.15.4.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.15.4.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.15.5
Simplifique e combine termos semelhantes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.15.5.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.15.5.1.1
Multiplique por .
Etapa 1.15.5.1.2
Multiplique por .
Etapa 1.15.5.1.3
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.15.5.1.3.1
Multiplique por .
Etapa 1.15.5.1.3.2
Combine e .
Etapa 1.15.5.1.3.3
Combine e .
Etapa 1.15.5.1.4
Mova para o numerador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 1.15.5.1.5
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.15.5.1.5.1
Mova .
Etapa 1.15.5.1.5.2
Multiplique por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.15.5.1.5.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 1.15.5.1.5.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.15.5.1.5.3
Escreva como uma fração com um denominador comum.
Etapa 1.15.5.1.5.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.15.5.1.5.5
Some e .
Etapa 1.15.5.1.6
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.15.5.1.6.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 1.15.5.1.6.2
Fatore de .
Etapa 1.15.5.1.6.3
Cancele o fator comum.
Etapa 1.15.5.1.6.4
Reescreva a expressão.
Etapa 1.15.5.1.7
Multiplique por .
Etapa 1.15.5.2
Subtraia de .
Etapa 2
Encontre a segunda 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
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.3
Multiplique por .
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 multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.3.3
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 2.3.4
Combine e .
Etapa 2.3.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 2.3.6
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.3.6.1
Multiplique por .
Etapa 2.3.6.2
Subtraia de .
Etapa 2.3.7
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.3.8
Combine e .
Etapa 2.3.9
Combine e .
Etapa 2.3.10
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 2.3.11
Fatore de .
Etapa 2.3.12
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.3.12.1
Fatore de .
Etapa 2.3.12.2
Cancele o fator comum.
Etapa 2.3.12.3
Reescreva a expressão.
Etapa 2.3.13
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.4
Diferencie usando a regra da constante.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.4.2
Some e .
Etapa 3
Para encontrar os valores máximo local e mínimo local da função, defina a derivada como igual a e resolva.
Etapa 4
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.1
Use para reescrever como .
Etapa 4.1.2
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.2.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 4.1.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.2.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 4.1.3
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.3.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 4.1.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.3.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 4.1.3.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 4.1.4
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 4.1.5
Combine e .
Etapa 4.1.6
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 4.1.7
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.7.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.7.2
Subtraia de .
Etapa 4.1.8
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 4.1.9
Combine e .
Etapa 4.1.10
Combine e .
Etapa 4.1.11
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 4.1.12
Fatore de .
Etapa 4.1.13
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.13.1
Fatore de .
Etapa 4.1.13.2
Cancele o fator comum.
Etapa 4.1.13.3
Reescreva a expressão.
Etapa 4.1.14
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 4.1.15
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.15.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.15.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.15.3
Reordene os fatores de .
Etapa 4.1.15.4
Expanda usando o método FOIL.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.15.4.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.15.4.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.15.4.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 4.1.15.5
Simplifique e combine termos semelhantes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.15.5.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.15.5.1.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.15.5.1.2
Multiplique por .
Etapa 4.1.15.5.1.3
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.15.5.1.3.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.15.5.1.3.2
Combine e .
Etapa 4.1.15.5.1.3.3
Combine e .
Etapa 4.1.15.5.1.4
Mova para o numerador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 4.1.15.5.1.5
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.15.5.1.5.1
Mova .
Etapa 4.1.15.5.1.5.2
Multiplique por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.15.5.1.5.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.15.5.1.5.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.15.5.1.5.3
Escreva como uma fração com um denominador comum.
Etapa 4.1.15.5.1.5.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 4.1.15.5.1.5.5
Some e .
Etapa 4.1.15.5.1.6
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.15.5.1.6.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 4.1.15.5.1.6.2
Fatore de .
Etapa 4.1.15.5.1.6.3
Cancele o fator comum.
Etapa 4.1.15.5.1.6.4
Reescreva a expressão.
Etapa 4.1.15.5.1.7
Multiplique por .
Etapa 4.1.15.5.2
Subtraia de .
Etapa 4.2
A primeira derivada de com relação a é .
Etapa 5
Defina a primeira derivada como igual a e resolva a equação .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1
Defina a primeira derivada como igual a .
Etapa 5.2
Fatore o lado esquerdo da equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.1
Reescreva como .
Etapa 5.2.2
Deixe . Substitua em todas as ocorrências de .
Etapa 5.2.3
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.3.1
Fatore de .
Etapa 5.2.3.2
Fatore de .
Etapa 5.2.3.3
Fatore de .
Etapa 5.2.3.4
Fatore de .
Etapa 5.2.3.5
Fatore de .
Etapa 5.2.4
Fatore.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.4.1
Fatore usando o método AC.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.4.1.1
Considere a forma . Encontre um par de números inteiros cujo produto é e cuja soma é . Neste caso, cujo produto é e cuja soma é .
Etapa 5.2.4.1.2
Escreva a forma fatorada usando estes números inteiros.
Etapa 5.2.4.2
Remova os parênteses desnecessários.
Etapa 5.2.5
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 5.3
Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a , toda a expressão será igual a .
Etapa 5.4
Defina como igual a e resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.1
Defina como igual a .
Etapa 5.4.2
Resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.2.1
Some aos dois lados da equação.
Etapa 5.4.2.2
Eleve cada lado da equação à potência de para eliminar o expoente fracionário no lado esquerdo.
Etapa 5.4.2.3
Simplifique o expoente.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.2.3.1
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.2.3.1.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.2.3.1.1.1
Multiplique os expoentes em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.2.3.1.1.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 5.4.2.3.1.1.1.2
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.2.3.1.1.1.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.4.2.3.1.1.1.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.4.2.3.1.1.2
Simplifique.
Etapa 5.4.2.3.2
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.4.2.3.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 5.5
Defina como igual a e resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.1
Defina como igual a .
Etapa 5.5.2
Resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.2.1
Some aos dois lados da equação.
Etapa 5.5.2.2
Eleve cada lado da equação à potência de para eliminar o expoente fracionário no lado esquerdo.
Etapa 5.5.2.3
Simplifique o expoente.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.2.3.1
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.2.3.1.1
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.2.3.1.1.1
Multiplique os expoentes em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.2.3.1.1.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 5.5.2.3.1.1.1.2
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.2.3.1.1.1.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.5.2.3.1.1.1.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.5.2.3.1.1.2
Simplifique.
Etapa 5.5.2.3.2
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.5.2.3.2.1
Um elevado a qualquer potência é um.
Etapa 5.6
A solução final são todos os valores que tornam verdadeiro.
Etapa 6
Encontre os valores em que a derivada é indefinida.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1
Converta expressões com expoentes fracionários em radicais.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1.1
Aplique a regra para reescrever a exponenciação como um radical.
Etapa 6.1.2
Qualquer número elevado a é a própria base.
Etapa 6.2
Defina o radicando em como menor do que para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 6.3
A equação é indefinida quando o denominador é igual a , o argumento de uma raiz quadrada é menor do que ou o argumento de um logaritmo é menor do que ou igual a .
Etapa 7
Pontos críticos para avaliar.
Etapa 8
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 9
Avalie a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.1
Simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.1.1
Reescreva como .
Etapa 9.1.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 9.1.3
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.1.3.1
Cancele o fator comum.
Etapa 9.1.3.2
Reescreva a expressão.
Etapa 9.1.4
Avalie o expoente.
Etapa 9.2
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 9.3
Combine e .
Etapa 9.4
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 9.5
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 9.5.1
Multiplique por .
Etapa 9.5.2
Subtraia de .
Etapa 10
é um mínimo local, porque o valor da segunda derivada é positivo. Isso é conhecido como teste da segunda derivada.
é um mínimo local
Etapa 11
Encontre o valor y quando .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 11.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.1.1
Reescreva como .
Etapa 11.2.1.2
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais positivos.
Etapa 11.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 11.2.2
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 11.2.2.1
Subtraia de .
Etapa 11.2.2.2
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 11.2.3
A resposta final é .
Etapa 12
Avalie a segunda derivada em . Se a segunda derivada for positiva, este será um mínimo local. Se for negativa, será um máximo local.
Etapa 13
Avalie a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 13.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 13.1.1
Um elevado a qualquer potência é um.
Etapa 13.1.2
Divida por .
Etapa 13.1.3
Multiplique por .
Etapa 13.2
Subtraia de .
Etapa 14
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 15
Encontre o valor y quando .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 15.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.1.1
Qualquer raiz de é .
Etapa 15.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 15.2.2
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 15.2.2.1
Subtraia de .
Etapa 15.2.2.2
Eleve à potência de .
Etapa 15.2.3
A resposta final é .
Etapa 16
Esses são os extremos locais para .
é um mínimo local
é um máximo local
Etapa 17