Cálculo Exemplos

Encontre a Concavidade 1/5x^5+7/2x^4+71/3x^3+77x^2+120x
Etapa 1
Escreva como uma função.
Etapa 2
Find the values where the second derivative is equal to .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1
Encontre a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.1
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.1.1.2
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.1.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.1.1.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.1.1.2.3
Combine e .
Etapa 2.1.1.2.4
Combine e .
Etapa 2.1.1.2.5
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.1.2.5.1
Cancele o fator comum.
Etapa 2.1.1.2.5.2
Divida por .
Etapa 2.1.1.3
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.1.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.1.1.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.1.1.3.3
Combine e .
Etapa 2.1.1.3.4
Multiplique por .
Etapa 2.1.1.3.5
Combine e .
Etapa 2.1.1.3.6
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.1.3.6.1
Fatore de .
Etapa 2.1.1.3.6.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.1.3.6.2.1
Fatore de .
Etapa 2.1.1.3.6.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 2.1.1.3.6.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 2.1.1.3.6.2.4
Divida por .
Etapa 2.1.1.4
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.1.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.1.1.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.1.1.4.3
Combine e .
Etapa 2.1.1.4.4
Multiplique por .
Etapa 2.1.1.4.5
Combine e .
Etapa 2.1.1.4.6
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.1.4.6.1
Fatore de .
Etapa 2.1.1.4.6.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.1.4.6.2.1
Fatore de .
Etapa 2.1.1.4.6.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 2.1.1.4.6.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 2.1.1.4.6.2.4
Divida por .
Etapa 2.1.1.5
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.1.5.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.1.1.5.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.1.1.5.3
Multiplique por .
Etapa 2.1.1.6
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.1.6.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.1.1.6.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.1.1.6.3
Multiplique por .
Etapa 2.1.2
Encontre a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.2.1
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.2.1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.1.2.1.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.1.2.2
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.2.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.1.2.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.1.2.2.3
Multiplique por .
Etapa 2.1.2.3
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.2.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.1.2.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.1.2.3.3
Multiplique por .
Etapa 2.1.2.4
Avalie .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.2.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.1.2.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.1.2.4.3
Multiplique por .
Etapa 2.1.2.5
Diferencie usando a regra da constante.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.2.5.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.1.2.5.2
Some e .
Etapa 2.1.3
A segunda derivada de com relação a é .
Etapa 2.2
Defina a segunda derivada como igual a e resolva a equação .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.1
Defina a segunda derivada como igual a .
Etapa 2.2.2
Fatore o lado esquerdo da equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.2.1
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.2.1.1
Fatore de .
Etapa 2.2.2.1.2
Fatore de .
Etapa 2.2.2.1.3
Fatore de .
Etapa 2.2.2.1.4
Fatore de .
Etapa 2.2.2.1.5
Fatore de .
Etapa 2.2.2.1.6
Fatore de .
Etapa 2.2.2.1.7
Fatore de .
Etapa 2.2.2.2
Fatore.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.2.2.1
Fatore usando o teste das raízes racionais.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.2.2.1.1
Se uma função polinomial tiver coeficientes inteiros, então todo zero racional terá a forma , em que é um fator da constante e é um fator do coeficiente de maior ordem.
Etapa 2.2.2.2.1.2
Encontre todas as combinações de . Essas são as raízes possíveis da função polinomial.
Etapa 2.2.2.2.1.3
Substitua e simplifique a expressão. Nesse caso, a expressão é igual a . Portanto, é uma raiz do polinômio.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.2.2.1.3.1
Substitua no polinômio.
Etapa 2.2.2.2.1.3.2
Eleve à potência de .
Etapa 2.2.2.2.1.3.3
Multiplique por .
Etapa 2.2.2.2.1.3.4
Eleve à potência de .
Etapa 2.2.2.2.1.3.5
Multiplique por .
Etapa 2.2.2.2.1.3.6
Some e .
Etapa 2.2.2.2.1.3.7
Multiplique por .
Etapa 2.2.2.2.1.3.8
Subtraia de .
Etapa 2.2.2.2.1.3.9
Some e .
Etapa 2.2.2.2.1.4
Como é uma raiz conhecida, divida o polinômio por para encontrar o polinômio do quociente. Então, esse polinômio pode ser usado para encontrar as raízes restantes.
Etapa 2.2.2.2.1.5
Divida por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.2.2.1.5.1
Estabeleça os polinômios a serem divididos. Se não houver um termo para cada expoente, insira um com valor de .
++++
Etapa 2.2.2.2.1.5.2
Divida o termo de ordem mais alta no dividendo pelo termo de ordem mais alta no divisor .
++++
Etapa 2.2.2.2.1.5.3
Multiplique o novo termo do quociente pelo divisor.
++++
++
Etapa 2.2.2.2.1.5.4
A expressão precisa ser subtraída do dividendo. Portanto, altere todos os sinais em .
++++
--
Etapa 2.2.2.2.1.5.5
Depois de alterar os sinais, some o último dividendo do polinômio multiplicado para encontrar o novo dividendo.
++++
--
+
Etapa 2.2.2.2.1.5.6
Tire os próximos termos do dividendo original e os coloque no dividendo atual.
++++
--
++
Etapa 2.2.2.2.1.5.7
Divida o termo de ordem mais alta no dividendo pelo termo de ordem mais alta no divisor .
+
++++
--
++
Etapa 2.2.2.2.1.5.8
Multiplique o novo termo do quociente pelo divisor.
+
++++
--
++
++
Etapa 2.2.2.2.1.5.9
A expressão precisa ser subtraída do dividendo. Portanto, altere todos os sinais em .
+
++++
--
++
--
Etapa 2.2.2.2.1.5.10
Depois de alterar os sinais, some o último dividendo do polinômio multiplicado para encontrar o novo dividendo.
+
++++
--
++
--
+
Etapa 2.2.2.2.1.5.11
Tire os próximos termos do dividendo original e os coloque no dividendo atual.
+
++++
--
++
--
++
Etapa 2.2.2.2.1.5.12
Divida o termo de ordem mais alta no dividendo pelo termo de ordem mais alta no divisor .
++
++++
--
++
--
++
Etapa 2.2.2.2.1.5.13
Multiplique o novo termo do quociente pelo divisor.
++
++++
--
++
--
++
++
Etapa 2.2.2.2.1.5.14
A expressão precisa ser subtraída do dividendo. Portanto, altere todos os sinais em .
++
++++
--
++
--
++
--
Etapa 2.2.2.2.1.5.15
Depois de alterar os sinais, some o último dividendo do polinômio multiplicado para encontrar o novo dividendo.
++
++++
--
++
--
++
--
Etapa 2.2.2.2.1.5.16
Já que o resto é , a resposta final é o quociente.
Etapa 2.2.2.2.1.6
Escreva como um conjunto de fatores.
Etapa 2.2.2.2.2
Remova os parênteses desnecessários.
Etapa 2.2.3
Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a , toda a expressão será igual a .
Etapa 2.2.4
Defina como igual a e resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.4.1
Defina como igual a .
Etapa 2.2.4.2
Resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.4.2.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 2.2.4.2.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.4.2.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 2.2.4.2.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.4.2.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.4.2.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 2.2.4.2.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 2.2.4.2.2.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.4.2.2.3.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.2.5
Defina como igual a e resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.1
Defina como igual a .
Etapa 2.2.5.2
Resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.2.1
Use a fórmula quadrática para encontrar as soluções.
Etapa 2.2.5.2.2
Substitua os valores , e na fórmula quadrática e resolva .
Etapa 2.2.5.2.3
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.2.3.1
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.2.3.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 2.2.5.2.3.1.2
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.2.3.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 2.2.5.2.3.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 2.2.5.2.3.1.3
Subtraia de .
Etapa 2.2.5.2.3.2
Multiplique por .
Etapa 2.2.5.2.4
Simplifique a expressão para resolver a parte de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.2.4.1
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.2.4.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 2.2.5.2.4.1.2
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.2.4.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 2.2.5.2.4.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 2.2.5.2.4.1.3
Subtraia de .
Etapa 2.2.5.2.4.2
Multiplique por .
Etapa 2.2.5.2.4.3
Altere para .
Etapa 2.2.5.2.4.4
Reescreva como .
Etapa 2.2.5.2.4.5
Fatore de .
Etapa 2.2.5.2.4.6
Fatore de .
Etapa 2.2.5.2.4.7
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.2.5.2.5
Simplifique a expressão para resolver a parte de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.2.5.1
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.2.5.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 2.2.5.2.5.1.2
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.2.5.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 2.2.5.2.5.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 2.2.5.2.5.1.3
Subtraia de .
Etapa 2.2.5.2.5.2
Multiplique por .
Etapa 2.2.5.2.5.3
Altere para .
Etapa 2.2.5.2.5.4
Reescreva como .
Etapa 2.2.5.2.5.5
Fatore de .
Etapa 2.2.5.2.5.6
Fatore de .
Etapa 2.2.5.2.5.7
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.2.5.2.6
A resposta final é a combinação das duas soluções.
Etapa 2.2.6
A solução final são todos os valores que tornam verdadeiro.
Etapa 3
O domínio da expressão consiste em todos os números reais, exceto quando a expressão é indefinida. Nesse caso, não existe um número real que torne a expressão indefinida.
Notação de intervalo:
Notação de construtor de conjuntos:
Etapa 4
Crie intervalos em torno dos valores , em que a segunda derivada é zero ou indefinida.
Etapa 5
Substitua qualquer número do intervalo na segunda derivada e avalie para determinar a concavidade.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 5.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 5.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 5.2.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 5.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 5.2.1.5
Multiplique por .
Etapa 5.2.2
Simplifique somando e subtraindo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.2.1
Some e .
Etapa 5.2.2.2
Subtraia de .
Etapa 5.2.2.3
Some e .
Etapa 5.2.3
A resposta final é .
Etapa 5.3
O gráfico tem concavidade para baixo no intervalo porque é negativo.
Concavidade para baixo em , já que é negativo
Concavidade para baixo em , já que é negativo
Etapa 6
Substitua qualquer número do intervalo na segunda derivada e avalie para determinar a concavidade.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 6.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 6.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 6.2.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 6.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 6.2.1.5
Multiplique por .
Etapa 6.2.2
Simplifique somando e subtraindo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1
Some e .
Etapa 6.2.2.2
Subtraia de .
Etapa 6.2.2.3
Some e .
Etapa 6.2.3
A resposta final é .
Etapa 6.3
O gráfico tem concavidade para cima no intervalo porque é positivo.
Concavidade para cima em , já que é positivo
Concavidade para cima em , já que é positivo
Etapa 7
Substitua qualquer número do intervalo na segunda derivada e avalie para determinar a concavidade.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 7.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 7.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 7.2.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 7.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 7.2.1.5
Multiplique por .
Etapa 7.2.2
Simplifique somando e subtraindo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.2.2.1
Some e .
Etapa 7.2.2.2
Subtraia de .
Etapa 7.2.2.3
Some e .
Etapa 7.2.3
A resposta final é .
Etapa 7.3
O gráfico tem concavidade para baixo no intervalo porque é negativo.
Concavidade para baixo em , já que é negativo
Concavidade para baixo em , já que é negativo
Etapa 8
Substitua qualquer número do intervalo na segunda derivada e avalie para determinar a concavidade.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 8.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.2.1.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 8.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 8.2.1.3
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 8.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 8.2.1.5
Multiplique por .
Etapa 8.2.2
Simplifique somando os números.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.2.2.1
Some e .
Etapa 8.2.2.2
Some e .
Etapa 8.2.2.3
Some e .
Etapa 8.2.3
A resposta final é .
Etapa 8.3
O gráfico tem concavidade para cima no intervalo porque é positivo.
Concavidade para cima em , já que é positivo
Concavidade para cima em , já que é positivo
Etapa 9
O gráfico tem concavidade para baixo quando a segunda derivada é negativa e concavidade para cima quando a segunda derivada é positiva.
Concavidade para baixo em , já que é negativo
Concavidade para cima em , já que é positivo
Concavidade para baixo em , já que é negativo
Concavidade para cima em , já que é positivo
Etapa 10