Cálculo Exemplos

Encontre os Pontos de Inflexão f(x)=x/( logaritmo natural de x)
Etapa 1
Encontre a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.1
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 1.1.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.2.1
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 1.1.3
A derivada de em relação a é .
Etapa 1.1.4
Simplifique os termos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.4.1
Combine e .
Etapa 1.1.4.2
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.4.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.1.4.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 1.1.4.3
Multiplique por .
Etapa 1.2
Encontre a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.1
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 1.2.2
Diferencie usando a regra da soma.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.2.1
Multiplique os expoentes em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.2.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 1.2.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 1.2.2.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.2.3
A derivada de em relação a é .
Etapa 1.2.4
Diferencie usando a regra da constante.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.2.4.2
Combine frações.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.4.2.1
Some e .
Etapa 1.2.4.2.2
Combine e .
Etapa 1.2.5
Multiplique por .
Etapa 1.2.6
Simplifique os termos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.6.1
Combine.
Etapa 1.2.6.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.2.6.3
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.6.3.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.2.6.3.2
Reescreva a expressão.
Etapa 1.2.7
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.7.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 1.2.7.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.2.7.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 1.2.8
Multiplique por .
Etapa 1.2.9
A derivada de em relação a é .
Etapa 1.2.10
Simplifique os termos.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.10.1
Combine e .
Etapa 1.2.10.2
Combine e .
Etapa 1.2.10.3
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.10.3.1
Mova para a esquerda de .
Etapa 1.2.10.3.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 1.2.10.4
Combine e .
Etapa 1.2.10.5
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.10.5.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.2.10.5.2
Divida por .
Etapa 1.2.10.6
Multiplique por .
Etapa 1.2.11
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.11.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.2.11.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.11.2.1
Simplifique movendo para dentro do logaritmo.
Etapa 1.2.11.2.2
Simplifique movendo para dentro do logaritmo.
Etapa 1.2.11.2.3
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.2.11.2.3.1
Multiplique por .
Etapa 1.2.11.2.3.2
Multiplique por .
Etapa 1.2.11.3
Reordene os termos.
Etapa 1.3
A segunda derivada de com relação a é .
Etapa 2
Defina a segunda derivada como igual a e resolva a equação .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1
Defina a segunda derivada como igual a .
Etapa 2.2
Represente cada lado da equação em um gráfico. A solução é o valor x do ponto de intersecção.
Etapa 3
Encontre os pontos em que a segunda derivada é .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.1
Substitua em para encontrar o valor de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.1.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.1.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.1.2.1
Substitua por uma aproximação.
Etapa 3.1.2.2
A base do logaritmo de é de aproximadamente .
Etapa 3.1.2.3
Divida por .
Etapa 3.1.2.4
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
Substitua um valor do intervalo na segunda derivada para determinar se está aumentando ou diminuindo.
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 o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 5.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 5.2.2
Multiplique por .
Etapa 5.2.3
Substitua por uma aproximação.
Etapa 5.2.4
A base do logaritmo de é de aproximadamente .
Etapa 5.2.5
Eleve à potência de .
Etapa 5.2.6
Substitua por uma aproximação.
Etapa 5.2.7
A base do logaritmo de é de aproximadamente .
Etapa 5.2.8
Multiplique por .
Etapa 5.2.9
Substitua por uma aproximação.
Etapa 5.2.10
A base do logaritmo de é de aproximadamente .
Etapa 5.2.11
Multiplique por .
Etapa 5.2.12
Subtraia de .
Etapa 5.2.13
Substitua por uma aproximação.
Etapa 5.2.14
A base do logaritmo de é de aproximadamente .
Etapa 5.2.15
Some e .
Etapa 5.2.16
Divida por .
Etapa 5.2.17
A resposta final é .
Etapa 5.3
Em , a segunda derivada é . Por ser positiva, a segunda derivada aumenta no intervalo .
Acréscimo em , pois
Acréscimo em , pois
Etapa 6
Substitua um valor do intervalo na segunda derivada para determinar se está aumentando ou diminuindo.
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 o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 6.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 6.2.2
Multiplique por .
Etapa 6.2.3
Substitua por uma aproximação.
Etapa 6.2.4
A base do logaritmo de é de aproximadamente .
Etapa 6.2.5
Eleve à potência de .
Etapa 6.2.6
Substitua por uma aproximação.
Etapa 6.2.7
A base do logaritmo de é de aproximadamente .
Etapa 6.2.8
Multiplique por .
Etapa 6.2.9
Substitua por uma aproximação.
Etapa 6.2.10
A base do logaritmo de é de aproximadamente .
Etapa 6.2.11
Multiplique por .
Etapa 6.2.12
Subtraia de .
Etapa 6.2.13
Substitua por uma aproximação.
Etapa 6.2.14
A base do logaritmo de é de aproximadamente .
Etapa 6.2.15
Some e .
Etapa 6.2.16
Divida por .
Etapa 6.2.17
A resposta final é .
Etapa 6.3
Em , a segunda derivada é . Por ser negativa, a segunda derivada diminui no intervalo .
Decréscimo em , pois
Decréscimo 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