Cálculo Ejemplos

Hallar los puntos de inflexión f(x)=x/( logaritmo natural de x)
Paso 1
Obtener la segunda derivada.
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Paso 1.1
Obtén la primera derivada.
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Paso 1.1.1
Diferencia con la regla del cociente, que establece que es donde y .
Paso 1.1.2
Diferencia con la regla de la potencia.
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Paso 1.1.2.1
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.1.2.2
Multiplica por .
Paso 1.1.3
La derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.4
Simplifica los términos.
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Paso 1.1.4.1
Combina y .
Paso 1.1.4.2
Cancela el factor común de .
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Paso 1.1.4.2.1
Cancela el factor común.
Paso 1.1.4.2.2
Reescribe la expresión.
Paso 1.1.4.3
Multiplica por .
Paso 1.2
Obtener la segunda derivada.
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Paso 1.2.1
Diferencia con la regla del cociente, que establece que es donde y .
Paso 1.2.2
Diferencia con la regla de la suma.
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Paso 1.2.2.1
Multiplica los exponentes en .
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Paso 1.2.2.1.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 1.2.2.1.2
Multiplica por .
Paso 1.2.2.2
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.3
La derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.4
Diferencia con la regla de la constante.
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Paso 1.2.4.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.4.2
Combina fracciones.
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Paso 1.2.4.2.1
Suma y .
Paso 1.2.4.2.2
Combina y .
Paso 1.2.5
Multiplica por .
Paso 1.2.6
Simplifica los términos.
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Paso 1.2.6.1
Combinar.
Paso 1.2.6.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.2.6.3
Cancela el factor común de .
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Paso 1.2.6.3.1
Cancela el factor común.
Paso 1.2.6.3.2
Reescribe la expresión.
Paso 1.2.7
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
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Paso 1.2.7.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 1.2.7.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.2.7.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 1.2.8
Multiplica por .
Paso 1.2.9
La derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.10
Simplifica los términos.
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Paso 1.2.10.1
Combina y .
Paso 1.2.10.2
Combina y .
Paso 1.2.10.3
Simplifica la expresión.
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Paso 1.2.10.3.1
Mueve a la izquierda de .
Paso 1.2.10.3.2
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 1.2.10.4
Combina y .
Paso 1.2.10.5
Cancela el factor común de .
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Paso 1.2.10.5.1
Cancela el factor común.
Paso 1.2.10.5.2
Divide por .
Paso 1.2.10.6
Multiplica por .
Paso 1.2.11
Simplifica.
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Paso 1.2.11.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.2.11.2
Simplifica cada término.
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Paso 1.2.11.2.1
Simplifica al mover dentro del algoritmo.
Paso 1.2.11.2.2
Simplifica al mover dentro del algoritmo.
Paso 1.2.11.2.3
Multiplica .
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Paso 1.2.11.2.3.1
Multiplica por .
Paso 1.2.11.2.3.2
Multiplica por .
Paso 1.2.11.3
Reordena los términos.
Paso 1.3
La segunda derivada de con respecto a es .
Paso 2
Establece la segunda derivada igual a luego resuelve la ecuación .
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Paso 2.1
Establece la segunda derivada igual a .
Paso 2.2
Grafica cada lado de la ecuación. La solución es el valor x del punto de intersección.
Paso 3
Obtén los puntos donde la segunda derivada es .
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Paso 3.1
Sustituye en para obtener el valor de .
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Paso 3.1.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 3.1.2
Simplifica el resultado.
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Paso 3.1.2.1
Reemplaza con una aproximación.
Paso 3.1.2.2
El logaritmo en base de es aproximadamente .
Paso 3.1.2.3
Divide por .
Paso 3.1.2.4
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
Sustituye un valor del intervalo en la segunda derivada para determinar si está aumentando o disminuyendo.
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Paso 5.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 5.2
Simplifica el resultado.
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Paso 5.2.1
Simplifica el numerador.
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Paso 5.2.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 5.2.1.2
Eleva a la potencia de .
Paso 5.2.2
Multiplica por .
Paso 5.2.3
Reemplaza con una aproximación.
Paso 5.2.4
El logaritmo en base de es aproximadamente .
Paso 5.2.5
Eleva a la potencia de .
Paso 5.2.6
Reemplaza con una aproximación.
Paso 5.2.7
El logaritmo en base de es aproximadamente .
Paso 5.2.8
Multiplica por .
Paso 5.2.9
Reemplaza con una aproximación.
Paso 5.2.10
El logaritmo en base de es aproximadamente .
Paso 5.2.11
Multiplica por .
Paso 5.2.12
Resta de .
Paso 5.2.13
Reemplaza con una aproximación.
Paso 5.2.14
El logaritmo en base de es aproximadamente .
Paso 5.2.15
Suma y .
Paso 5.2.16
Divide por .
Paso 5.2.17
La respuesta final es .
Paso 5.3
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 6
Sustituye un valor del intervalo en la segunda derivada para determinar si está aumentando o disminuyendo.
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Paso 6.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 6.2
Simplifica el resultado.
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Paso 6.2.1
Simplifica el numerador.
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Paso 6.2.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 6.2.1.2
Eleva a la potencia de .
Paso 6.2.2
Multiplica por .
Paso 6.2.3
Reemplaza con una aproximación.
Paso 6.2.4
El logaritmo en base de es aproximadamente .
Paso 6.2.5
Eleva a la potencia de .
Paso 6.2.6
Reemplaza con una aproximación.
Paso 6.2.7
El logaritmo en base de es aproximadamente .
Paso 6.2.8
Multiplica por .
Paso 6.2.9
Reemplaza con una aproximación.
Paso 6.2.10
El logaritmo en base de es aproximadamente .
Paso 6.2.11
Multiplica por .
Paso 6.2.12
Resta de .
Paso 6.2.13
Reemplaza con una aproximación.
Paso 6.2.14
El logaritmo en base de es aproximadamente .
Paso 6.2.15
Suma y .
Paso 6.2.16
Divide por .
Paso 6.2.17
La respuesta final es .
Paso 6.3
En , la segunda derivada es . Dado que esto es negativo, la segunda derivada disminuye en el intervalo .
Decrecimiento en desde
Decrecimiento en desde
Paso 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