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Cálculo Exemplos
Etapa 1
Etapa 1.1
Encontre a primeira derivada.
Etapa 1.1.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.1.2
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 1.1.3
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 1.1.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 1.1.3.2
Diferencie usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 1.1.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 1.1.4
Diferencie.
Etapa 1.1.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.1.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.1.4.3
Simplifique a expressão.
Etapa 1.1.4.3.1
Multiplique por .
Etapa 1.1.4.3.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.1.4.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.1.4.5
Multiplique por .
Etapa 1.1.5
Simplifique.
Etapa 1.1.5.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.1.5.2
Multiplique por .
Etapa 1.1.5.3
Reordene os termos.
Etapa 1.1.5.4
Reordene os fatores em .
Etapa 1.2
Encontre a segunda derivada.
Etapa 1.2.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.2.2
Avalie .
Etapa 1.2.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.2.2.2
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 1.2.2.3
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 1.2.2.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 1.2.2.3.2
Diferencie usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 1.2.2.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 1.2.2.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.2.2.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.2.2.6
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.2.2.7
Multiplique por .
Etapa 1.2.2.8
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.2.2.9
Multiplique por .
Etapa 1.2.3
Avalie .
Etapa 1.2.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.2.3.2
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 1.2.3.2.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 1.2.3.2.2
Diferencie usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 1.2.3.2.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 1.2.3.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.2.3.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.2.3.5
Multiplique por .
Etapa 1.2.3.6
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.2.3.7
Multiplique por .
Etapa 1.2.4
Simplifique.
Etapa 1.2.4.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.2.4.2
Combine os termos.
Etapa 1.2.4.2.1
Multiplique por .
Etapa 1.2.4.2.2
Some e .
Etapa 1.2.4.3
Reordene os termos.
Etapa 1.2.4.4
Reordene os fatores em .
Etapa 1.3
A segunda derivada de com relação a é .
Etapa 2
Etapa 2.1
Defina a segunda derivada como igual a .
Etapa 2.2
Fatore de .
Etapa 2.2.1
Fatore de .
Etapa 2.2.2
Fatore de .
Etapa 2.2.3
Fatore de .
Etapa 2.3
Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a , toda a expressão será igual a .
Etapa 2.4
Defina como igual a e resolva para .
Etapa 2.4.1
Defina como igual a .
Etapa 2.4.2
Resolva para .
Etapa 2.4.2.1
Obtenha o logaritmo natural dos dois lados da equação para remover a variável do expoente.
Etapa 2.4.2.2
Não é possível resolver a equação, porque é indefinida.
Indefinido
Etapa 2.4.2.3
Não há uma solução para
Nenhuma solução
Nenhuma solução
Nenhuma solução
Etapa 2.5
Defina como igual a e resolva para .
Etapa 2.5.1
Defina como igual a .
Etapa 2.5.2
Resolva para .
Etapa 2.5.2.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 2.5.2.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 2.5.2.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 2.5.2.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 2.5.2.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 2.5.2.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 2.5.2.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 2.5.2.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 2.5.2.2.3.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.6
A solução final são todos os valores que tornam verdadeiro.
Etapa 3
Etapa 3.1
Substitua em para encontrar o valor de .
Etapa 3.1.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.1.2
Simplifique o resultado.
Etapa 3.1.2.1
Multiplique .
Etapa 3.1.2.1.1
Multiplique por .
Etapa 3.1.2.1.2
Combine e .
Etapa 3.1.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 3.1.2.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 3.1.2.3
Cancele o fator comum de .
Etapa 3.1.2.3.1
Mova o negativo de maior ordem em para o numerador.
Etapa 3.1.2.3.2
Cancele o fator comum.
Etapa 3.1.2.3.3
Reescreva a expressão.
Etapa 3.1.2.4
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 3.1.2.5
Multiplique por .
Etapa 3.1.2.6
Mova para a esquerda de .
Etapa 3.1.2.7
A resposta final é .
Etapa 3.2
O ponto encontrado ao substituir em é . Ele pode ser um ponto de inflexão.
Etapa 4
Divida em intervalos em torno dos pontos que poderiam ser pontos de inflexão.
Etapa 5
Etapa 5.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 5.2
Simplifique o resultado.
Etapa 5.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 5.2.1.1
Multiplique por .
Etapa 5.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 5.2.1.3
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 5.2.1.4
Combine e .
Etapa 5.2.1.5
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 5.2.1.6
Substitua por uma aproximação.
Etapa 5.2.1.7
Eleve à potência de .
Etapa 5.2.1.8
Divida por .
Etapa 5.2.1.9
Multiplique por .
Etapa 5.2.1.10
Multiplique por .
Etapa 5.2.1.11
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 5.2.1.12
Combine e .
Etapa 5.2.2
Some e .
Etapa 5.2.3
A resposta final é .
Etapa 5.3
Em , a segunda derivada é . Por ser negativa, a segunda derivada diminui no intervalo .
Decréscimo em , pois
Decréscimo em , pois
Etapa 6
Etapa 6.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 6.2
Simplifique o resultado.
Etapa 6.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 6.2.1.1
Multiplique por .
Etapa 6.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 6.2.1.3
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 6.2.1.4
Combine e .
Etapa 6.2.1.5
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 6.2.1.6
Substitua por uma aproximação.
Etapa 6.2.1.7
Eleve à potência de .
Etapa 6.2.1.8
Divida por .
Etapa 6.2.1.9
Multiplique por .
Etapa 6.2.1.10
Multiplique por .
Etapa 6.2.1.11
Reescreva a expressão usando a regra do expoente negativo .
Etapa 6.2.1.12
Combine e .
Etapa 6.2.2
Some e .
Etapa 6.2.3
A resposta final é .
Etapa 6.3
Em , a segunda derivada é . Por ser positiva, a segunda derivada aumenta no intervalo .
Acréscimo em , pois
Acréscimo em , pois
Etapa 7
O ponto de inflexão é um ponto em uma curva em que a concavidade muda do sinal de adição para o de subtração ou vice-versa. Neste caso, o ponto de inflexão é .
Etapa 8