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Cálculo Exemplos
Etapa 1
Etapa 1.1
Encontre a primeira derivada.
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.
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.
Etapa 1.1.4.1
Combine e .
Etapa 1.1.4.2
Cancele o fator comum de .
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.
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.
Etapa 1.2.2.1
Multiplique os expoentes em .
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.
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.
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.
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 .
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 .
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.
Etapa 1.2.10.1
Combine e .
Etapa 1.2.10.2
Combine e .
Etapa 1.2.10.3
Simplifique a expressão.
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 .
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.
Etapa 1.2.11.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.2.11.2
Simplifique cada termo.
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 .
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
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
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
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
Etapa 5.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 5.2
Simplifique o resultado.
Etapa 5.2.1
Simplifique o numerador.
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
Etapa 6.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 6.2
Simplifique o resultado.
Etapa 6.2.1
Simplifique o numerador.
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