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Cálculo Ejemplos
Paso 1
Paso 1.1
Obtén la primera derivada.
Paso 1.1.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.2
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 1.1.3
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 1.1.3.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 1.1.3.2
Diferencia con la regla exponencial, que establece que es donde = .
Paso 1.1.3.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 1.1.4
Diferencia.
Paso 1.1.4.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.4.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.1.4.3
Simplifica la expresión.
Paso 1.1.4.3.1
Multiplica por .
Paso 1.1.4.3.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 1.1.4.4
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.1.4.5
Multiplica por .
Paso 1.1.5
Simplifica.
Paso 1.1.5.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.1.5.2
Multiplica por .
Paso 1.1.5.3
Reordena los términos.
Paso 1.1.5.4
Reordena los factores en .
Paso 1.2
Obtener la segunda derivada.
Paso 1.2.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.2
Evalúa .
Paso 1.2.2.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.2.2
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 1.2.2.3
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 1.2.2.3.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 1.2.2.3.2
Diferencia con la regla exponencial, que establece que es donde = .
Paso 1.2.2.3.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 1.2.2.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.2.5
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.2.2.6
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.2.2.7
Multiplica por .
Paso 1.2.2.8
Mueve a la izquierda de .
Paso 1.2.2.9
Multiplica por .
Paso 1.2.3
Evalúa .
Paso 1.2.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.3.2
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 1.2.3.2.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 1.2.3.2.2
Diferencia con la regla exponencial, que establece que es donde = .
Paso 1.2.3.2.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 1.2.3.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.3.4
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.2.3.5
Multiplica por .
Paso 1.2.3.6
Mueve a la izquierda de .
Paso 1.2.3.7
Multiplica por .
Paso 1.2.4
Simplifica.
Paso 1.2.4.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.2.4.2
Combina los términos.
Paso 1.2.4.2.1
Multiplica por .
Paso 1.2.4.2.2
Suma y .
Paso 1.2.4.3
Reordena los términos.
Paso 1.2.4.4
Reordena los factores en .
Paso 1.3
La segunda derivada de con respecto a es .
Paso 2
Paso 2.1
Establece la segunda derivada igual a .
Paso 2.2
Factoriza de .
Paso 2.2.1
Factoriza de .
Paso 2.2.2
Factoriza de .
Paso 2.2.3
Factoriza de .
Paso 2.3
Si cualquier factor individual en el lado izquierdo de la ecuación es igual a , la expresión completa será igual a .
Paso 2.4
Establece igual a y resuelve .
Paso 2.4.1
Establece igual a .
Paso 2.4.2
Resuelve en .
Paso 2.4.2.1
Resta el logaritmo natural de ambos lados de la ecuación para eliminar la variable del exponente.
Paso 2.4.2.2
La ecuación no puede resolverse porque es indefinida.
Indefinida
Paso 2.4.2.3
No hay soluciones para
No hay solución
No hay solución
No hay solución
Paso 2.5
Establece igual a y resuelve .
Paso 2.5.1
Establece igual a .
Paso 2.5.2
Resuelve en .
Paso 2.5.2.1
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 2.5.2.2
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 2.5.2.2.1
Divide cada término en por .
Paso 2.5.2.2.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 2.5.2.2.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 2.5.2.2.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 2.5.2.2.2.1.2
Divide por .
Paso 2.5.2.2.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 2.5.2.2.3.1
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 2.6
La solución final comprende todos los valores que hacen verdadera.
Paso 3
Paso 3.1
Sustituye en para obtener el valor de .
Paso 3.1.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 3.1.2
Simplifica el resultado.
Paso 3.1.2.1
Multiplica .
Paso 3.1.2.1.1
Multiplica por .
Paso 3.1.2.1.2
Combina y .
Paso 3.1.2.1.3
Multiplica por .
Paso 3.1.2.2
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 3.1.2.3
Cancela el factor común de .
Paso 3.1.2.3.1
Mueve el signo menos inicial en al numerador.
Paso 3.1.2.3.2
Cancela el factor común.
Paso 3.1.2.3.3
Reescribe la expresión.
Paso 3.1.2.4
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 3.1.2.5
Multiplica por .
Paso 3.1.2.6
Mueve a la izquierda de .
Paso 3.1.2.7
La respuesta final es .
Paso 3.2
El punto que se obtiene mediante la sustitución de en es . Este puede ser un punto de inflexión.
Paso 4
Divide en intervalos alrededor de los puntos que podrían ser puntos de inflexión.
Paso 5
Paso 5.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 5.2
Simplifica el resultado.
Paso 5.2.1
Simplifica cada término.
Paso 5.2.1.1
Multiplica por .
Paso 5.2.1.2
Multiplica por .
Paso 5.2.1.3
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 5.2.1.4
Combina y .
Paso 5.2.1.5
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 5.2.1.6
Reemplaza con una aproximación.
Paso 5.2.1.7
Eleva a la potencia de .
Paso 5.2.1.8
Divide por .
Paso 5.2.1.9
Multiplica por .
Paso 5.2.1.10
Multiplica por .
Paso 5.2.1.11
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 5.2.1.12
Combina y .
Paso 5.2.2
Suma y .
Paso 5.2.3
La respuesta final es .
Paso 5.3
En , la segunda derivada es . Dado que esto es negativo, la segunda derivada disminuye en el intervalo .
Decrecimiento en desde
Decrecimiento en desde
Paso 6
Paso 6.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 6.2
Simplifica el resultado.
Paso 6.2.1
Simplifica cada término.
Paso 6.2.1.1
Multiplica por .
Paso 6.2.1.2
Multiplica por .
Paso 6.2.1.3
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 6.2.1.4
Combina y .
Paso 6.2.1.5
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 6.2.1.6
Reemplaza con una aproximación.
Paso 6.2.1.7
Eleva a la potencia de .
Paso 6.2.1.8
Divide por .
Paso 6.2.1.9
Multiplica por .
Paso 6.2.1.10
Multiplica por .
Paso 6.2.1.11
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 6.2.1.12
Combina y .
Paso 6.2.2
Suma y .
Paso 6.2.3
La respuesta final es .
Paso 6.3
En , la segunda derivada es . Dado que esto es positivo, la segunda derivada aumenta en el intervalo .
Incremento en ya que
Incremento en ya que
Paso 7
Un punto de inflexión es un punto en una curva en el que la concavidad cambia de signo de más a menos o de menos a más. El punto de inflexión en este caso es .
Paso 8