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Cálculo Ejemplos
Paso 1
Paso 1.1
Obtén la primera derivada.
Paso 1.1.1
Reescribe como .
Paso 1.1.2
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 1.1.2.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.1.2.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.1.2.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.1.3
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 1.1.3.1
Simplifica cada término.
Paso 1.1.3.1.1
Multiplica por .
Paso 1.1.3.1.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 1.1.3.1.3
Multiplica por .
Paso 1.1.3.2
Suma y .
Paso 1.1.4
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 1.1.5
Diferencia.
Paso 1.1.5.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.5.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.1.5.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.5.4
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.1.5.5
Multiplica por .
Paso 1.1.5.6
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.5.7
Suma y .
Paso 1.1.6
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 1.1.6.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 1.1.6.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.1.6.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 1.1.7
Diferencia.
Paso 1.1.7.1
Mueve a la izquierda de .
Paso 1.1.7.2
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.7.3
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.1.7.4
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.7.5
Simplifica la expresión.
Paso 1.1.7.5.1
Suma y .
Paso 1.1.7.5.2
Multiplica por .
Paso 1.1.8
Simplifica.
Paso 1.1.8.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.1.8.2
Multiplica por .
Paso 1.1.8.3
Multiplica por .
Paso 1.1.8.4
Factoriza de .
Paso 1.1.8.4.1
Factoriza de .
Paso 1.1.8.4.2
Factoriza de .
Paso 1.1.8.4.3
Factoriza de .
Paso 1.1.8.5
Reescribe como .
Paso 1.1.8.6
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 1.1.8.6.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.1.8.6.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.1.8.6.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.1.8.7
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 1.1.8.7.1
Simplifica cada término.
Paso 1.1.8.7.1.1
Multiplica por .
Paso 1.1.8.7.1.2
Multiplica por .
Paso 1.1.8.7.1.3
Multiplica por .
Paso 1.1.8.7.1.4
Multiplica por .
Paso 1.1.8.7.2
Suma y .
Paso 1.1.8.8
Simplifica cada término.
Paso 1.1.8.8.1
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 1.1.8.8.1.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.1.8.8.1.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.1.8.8.1.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.1.8.8.2
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 1.1.8.8.2.1
Simplifica cada término.
Paso 1.1.8.8.2.1.1
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 1.1.8.8.2.1.2
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 1.1.8.8.2.1.2.1
Mueve .
Paso 1.1.8.8.2.1.2.2
Multiplica por .
Paso 1.1.8.8.2.1.3
Mueve a la izquierda de .
Paso 1.1.8.8.2.1.4
Multiplica por .
Paso 1.1.8.8.2.1.5
Multiplica por .
Paso 1.1.8.8.2.2
Suma y .
Paso 1.1.8.9
Suma y .
Paso 1.1.8.10
Suma y .
Paso 1.1.8.11
Suma y .
Paso 1.1.8.12
Expande mediante la multiplicación de cada término de la primera expresión por cada término de la segunda expresión.
Paso 1.1.8.13
Simplifica cada término.
Paso 1.1.8.13.1
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 1.1.8.13.2
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 1.1.8.13.2.1
Mueve .
Paso 1.1.8.13.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.1.8.13.2.3
Suma y .
Paso 1.1.8.13.3
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 1.1.8.13.4
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 1.1.8.13.4.1
Mueve .
Paso 1.1.8.13.4.2
Multiplica por .
Paso 1.1.8.13.4.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 1.1.8.13.4.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.1.8.13.4.3
Suma y .
Paso 1.1.8.13.5
Mueve a la izquierda de .
Paso 1.1.8.13.6
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 1.1.8.13.7
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 1.1.8.13.7.1
Mueve .
Paso 1.1.8.13.7.2
Multiplica por .
Paso 1.1.8.13.7.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 1.1.8.13.7.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.1.8.13.7.3
Suma y .
Paso 1.1.8.13.8
Multiplica por .
Paso 1.1.8.13.9
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 1.1.8.13.10
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 1.1.8.13.10.1
Mueve .
Paso 1.1.8.13.10.2
Multiplica por .
Paso 1.1.8.13.11
Multiplica por .
Paso 1.1.8.13.12
Multiplica por .
Paso 1.1.8.13.13
Multiplica por .
Paso 1.1.8.13.14
Multiplica por .
Paso 1.1.8.13.15
Multiplica por .
Paso 1.1.8.14
Suma y .
Paso 1.1.8.15
Suma y .
Paso 1.1.8.16
Suma y .
Paso 1.1.8.17
Suma y .
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 de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.2.2.3
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 potencia, que establece que es donde .
Paso 1.2.3.3
Multiplica por .
Paso 1.2.4
Evalúa .
Paso 1.2.4.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.4.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.2.4.3
Multiplica por .
Paso 1.2.5
Evalúa .
Paso 1.2.5.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.5.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.2.5.3
Multiplica por .
Paso 1.2.6
Diferencia con la regla de la constante.
Paso 1.2.6.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.6.2
Suma y .
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 el lado izquierdo de la ecuación.
Paso 2.2.1
Factoriza de .
Paso 2.2.1.1
Factoriza de .
Paso 2.2.1.2
Factoriza de .
Paso 2.2.1.3
Factoriza de .
Paso 2.2.1.4
Factoriza de .
Paso 2.2.1.5
Factoriza de .
Paso 2.2.1.6
Factoriza de .
Paso 2.2.1.7
Factoriza de .
Paso 2.2.2
Factoriza.
Paso 2.2.2.1
Factoriza mediante la prueba de raíces racionales.
Paso 2.2.2.1.1
Si una función polinomial tiene coeficientes enteros, entonces todo cero racional tendrá la forma , donde es un factor de la constante y es un factor del coeficiente principal.
Paso 2.2.2.1.2
Obtén todas las combinaciones de . Estas son las posibles raíces de la función polinomial.
Paso 2.2.2.1.3
Sustituye y simplifica la expresión. En este caso, la expresión es igual a , por lo que es una raíz del polinomio.
Paso 2.2.2.1.3.1
Sustituye en el polinomio.
Paso 2.2.2.1.3.2
Eleva a la potencia de .
Paso 2.2.2.1.3.3
Multiplica por .
Paso 2.2.2.1.3.4
Eleva a la potencia de .
Paso 2.2.2.1.3.5
Multiplica por .
Paso 2.2.2.1.3.6
Suma y .
Paso 2.2.2.1.3.7
Multiplica por .
Paso 2.2.2.1.3.8
Resta de .
Paso 2.2.2.1.3.9
Suma y .
Paso 2.2.2.1.4
Como es una raíz conocida, divide el polinomio por para obtener el polinomio del cociente. Este polinomio luego se puede usar para obtener las raíces restantes.
Paso 2.2.2.1.5
Divide por .
Paso 2.2.2.1.5.1
Establece los polinomios que se dividirán. Si no hay un término para cada exponente, inserta uno con un valor de .
| + | + | + | + |
Paso 2.2.2.1.5.2
Divide el término de mayor orden en el dividendo por el término de mayor orden en el divisor .
| + | + | + | + |
Paso 2.2.2.1.5.3
Multiplica el nuevo término del cociente por el divisor.
| + | + | + | + | ||||||||
| + | + |
Paso 2.2.2.1.5.4
La expresión debe restarse del dividendo, así es que cambia todos los signos en .
| + | + | + | + | ||||||||
| - | - |
Paso 2.2.2.1.5.5
Después de cambiar los signos, agrega el último dividendo del polinomio multiplicado para buscar el nuevo dividendo.
| + | + | + | + | ||||||||
| - | - | ||||||||||
| + |
Paso 2.2.2.1.5.6
Retira los próximos términos del dividendo original hacia el dividendo actual.
| + | + | + | + | ||||||||
| - | - | ||||||||||
| + | + |
Paso 2.2.2.1.5.7
Divide el término de mayor orden en el dividendo por el término de mayor orden en el divisor .
| + | |||||||||||
| + | + | + | + | ||||||||
| - | - | ||||||||||
| + | + |
Paso 2.2.2.1.5.8
Multiplica el nuevo término del cociente por el divisor.
| + | |||||||||||
| + | + | + | + | ||||||||
| - | - | ||||||||||
| + | + | ||||||||||
| + | + |
Paso 2.2.2.1.5.9
La expresión debe restarse del dividendo, así es que cambia todos los signos en .
| + | |||||||||||
| + | + | + | + | ||||||||
| - | - | ||||||||||
| + | + | ||||||||||
| - | - |
Paso 2.2.2.1.5.10
Después de cambiar los signos, agrega el último dividendo del polinomio multiplicado para buscar el nuevo dividendo.
| + | |||||||||||
| + | + | + | + | ||||||||
| - | - | ||||||||||
| + | + | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| + |
Paso 2.2.2.1.5.11
Retira los próximos términos del dividendo original hacia el dividendo actual.
| + | |||||||||||
| + | + | + | + | ||||||||
| - | - | ||||||||||
| + | + | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| + | + |
Paso 2.2.2.1.5.12
Divide el término de mayor orden en el dividendo por el término de mayor orden en el divisor .
| + | + | ||||||||||
| + | + | + | + | ||||||||
| - | - | ||||||||||
| + | + | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| + | + |
Paso 2.2.2.1.5.13
Multiplica el nuevo término del cociente por el divisor.
| + | + | ||||||||||
| + | + | + | + | ||||||||
| - | - | ||||||||||
| + | + | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| + | + | ||||||||||
| + | + |
Paso 2.2.2.1.5.14
La expresión debe restarse del dividendo, así es que cambia todos los signos en .
| + | + | ||||||||||
| + | + | + | + | ||||||||
| - | - | ||||||||||
| + | + | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| + | + | ||||||||||
| - | - |
Paso 2.2.2.1.5.15
Después de cambiar los signos, agrega el último dividendo del polinomio multiplicado para buscar el nuevo dividendo.
| + | + | ||||||||||
| + | + | + | + | ||||||||
| - | - | ||||||||||
| + | + | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
| + | + | ||||||||||
| - | - | ||||||||||
Paso 2.2.2.1.5.16
Como el resto es , la respuesta final es el cociente.
Paso 2.2.2.1.6
Escribe como un conjunto de factores.
Paso 2.2.2.2
Elimina los paréntesis innecesarios.
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
Resta de ambos lados de la ecuación.
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
Usa la fórmula cuadrática para obtener las soluciones.
Paso 2.5.2.2
Sustituye los valores , y en la fórmula cuadrática y resuelve .
Paso 2.5.2.3
Simplifica.
Paso 2.5.2.3.1
Simplifica el numerador.
Paso 2.5.2.3.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 2.5.2.3.1.2
Multiplica .
Paso 2.5.2.3.1.2.1
Multiplica por .
Paso 2.5.2.3.1.2.2
Multiplica por .
Paso 2.5.2.3.1.3
Resta de .
Paso 2.5.2.3.1.4
Reescribe como .
Paso 2.5.2.3.1.4.1
Factoriza de .
Paso 2.5.2.3.1.4.2
Reescribe como .
Paso 2.5.2.3.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 2.5.2.3.2
Multiplica por .
Paso 2.5.2.3.3
Simplifica .
Paso 2.5.2.4
Simplifica la expresión para obtener el valor de la parte de .
Paso 2.5.2.4.1
Simplifica el numerador.
Paso 2.5.2.4.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 2.5.2.4.1.2
Multiplica .
Paso 2.5.2.4.1.2.1
Multiplica por .
Paso 2.5.2.4.1.2.2
Multiplica por .
Paso 2.5.2.4.1.3
Resta de .
Paso 2.5.2.4.1.4
Reescribe como .
Paso 2.5.2.4.1.4.1
Factoriza de .
Paso 2.5.2.4.1.4.2
Reescribe como .
Paso 2.5.2.4.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 2.5.2.4.2
Multiplica por .
Paso 2.5.2.4.3
Simplifica .
Paso 2.5.2.4.4
Cambia a .
Paso 2.5.2.4.5
Reescribe como .
Paso 2.5.2.4.6
Factoriza de .
Paso 2.5.2.4.7
Factoriza de .
Paso 2.5.2.4.8
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 2.5.2.5
Simplifica la expresión para obtener el valor de la parte de .
Paso 2.5.2.5.1
Simplifica el numerador.
Paso 2.5.2.5.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 2.5.2.5.1.2
Multiplica .
Paso 2.5.2.5.1.2.1
Multiplica por .
Paso 2.5.2.5.1.2.2
Multiplica por .
Paso 2.5.2.5.1.3
Resta de .
Paso 2.5.2.5.1.4
Reescribe como .
Paso 2.5.2.5.1.4.1
Factoriza de .
Paso 2.5.2.5.1.4.2
Reescribe como .
Paso 2.5.2.5.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 2.5.2.5.2
Multiplica por .
Paso 2.5.2.5.3
Simplifica .
Paso 2.5.2.5.4
Cambia a .
Paso 2.5.2.5.5
Reescribe como .
Paso 2.5.2.5.6
Factoriza de .
Paso 2.5.2.5.7
Factoriza de .
Paso 2.5.2.5.8
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 2.5.2.6
La respuesta final es la combinación de ambas soluciones.
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
Suma y .
Paso 3.1.2.2
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 3.1.2.3
Suma y .
Paso 3.1.2.4
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 3.1.2.5
Multiplica por .
Paso 3.1.2.6
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 3.3
Sustituye en para obtener el valor de .
Paso 3.3.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 3.3.2
Simplifica el resultado.
Paso 3.3.2.1
Suma y .
Paso 3.3.2.2
Eleva a la potencia de .
Paso 3.3.2.3
Suma y .
Paso 3.3.2.4
Eleva a la potencia de .
Paso 3.3.2.5
Multiplica por .
Paso 3.3.2.6
La respuesta final es .
Paso 3.4
El punto que se obtiene mediante la sustitución de en es . Este puede ser un punto de inflexión.
Paso 3.5
Sustituye en para obtener el valor de .
Paso 3.5.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 3.5.2
Simplifica el resultado.
Paso 3.5.2.1
Suma y .
Paso 3.5.2.2
Eleva a la potencia de .
Paso 3.5.2.3
Suma y .
Paso 3.5.2.4
Eleva a la potencia de .
Paso 3.5.2.5
Multiplica por .
Paso 3.5.2.6
La respuesta final es .
Paso 3.6
El punto que se obtiene mediante la sustitución de en es . Este puede ser un punto de inflexión.
Paso 3.7
Determinar los puntos que podrían ser puntos 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
Eleva a la potencia de .
Paso 5.2.1.2
Multiplica por .
Paso 5.2.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 5.2.1.4
Multiplica por .
Paso 5.2.1.5
Multiplica por .
Paso 5.2.2
Simplifica mediante suma y resta.
Paso 5.2.2.1
Suma y .
Paso 5.2.2.2
Resta de .
Paso 5.2.2.3
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
Eleva a la potencia de .
Paso 6.2.1.2
Multiplica por .
Paso 6.2.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 6.2.1.4
Multiplica por .
Paso 6.2.1.5
Multiplica por .
Paso 6.2.2
Simplifica mediante suma y resta.
Paso 6.2.2.1
Suma y .
Paso 6.2.2.2
Resta de .
Paso 6.2.2.3
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
Paso 7.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 7.2
Simplifica el resultado.
Paso 7.2.1
Simplifica cada término.
Paso 7.2.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 7.2.1.2
Multiplica por .
Paso 7.2.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 7.2.1.4
Multiplica por .
Paso 7.2.1.5
Multiplica por .
Paso 7.2.2
Simplifica mediante suma y resta.
Paso 7.2.2.1
Suma y .
Paso 7.2.2.2
Resta de .
Paso 7.2.2.3
Suma y .
Paso 7.2.3
La respuesta final es .
Paso 7.3
En , la segunda derivada es . Dado que esto es negativo, la segunda derivada disminuye en el intervalo .
Decrecimiento en desde
Decrecimiento en desde
Paso 8
Paso 8.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 8.2
Simplifica el resultado.
Paso 8.2.1
Simplifica cada término.
Paso 8.2.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 8.2.1.2
Multiplica por .
Paso 8.2.1.3
Eleva a la potencia de .
Paso 8.2.1.4
Multiplica por .
Paso 8.2.1.5
Multiplica por .
Paso 8.2.2
Simplifica mediante suma y resta.
Paso 8.2.2.1
Suma y .
Paso 8.2.2.2
Resta de .
Paso 8.2.2.3
Suma y .
Paso 8.2.3
La respuesta final es .
Paso 8.3
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 9
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. Los puntos de inflexión en este caso son .
Paso 10