Cálculo Exemplos

Encontre os Pontos de Inflexão ( logaritmo natural de x)/x
Etapa 1
Escreva como uma função.
Etapa 2
Encontre a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.1
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 2.1.2
A derivada de em relação a é .
Etapa 2.1.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.3.1
Combine e .
Etapa 2.1.3.2
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.3.2.1
Cancele o fator comum.
Etapa 2.1.3.2.2
Reescreva a expressão.
Etapa 2.1.3.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.1.3.4
Multiplique por .
Etapa 2.2
Encontre a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.1
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 2.2.2
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.2.1
Multiplique os expoentes em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.2.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 2.2.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 2.2.2.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.2.2.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.2.4
Some e .
Etapa 2.2.2.5
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.3
A derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.4.1
Combine e .
Etapa 2.2.4.2
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.4.2.1
Fatore de .
Etapa 2.2.4.2.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.4.2.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 2.2.4.2.2.2
Fatore de .
Etapa 2.2.4.2.2.3
Cancele o fator comum.
Etapa 2.2.4.2.2.4
Reescreva a expressão.
Etapa 2.2.4.2.2.5
Divida por .
Etapa 2.2.4.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.4.4
Simplifique com fatoração.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.4.4.1
Multiplique por .
Etapa 2.2.4.4.2
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.4.4.2.1
Fatore de .
Etapa 2.2.4.4.2.2
Fatore de .
Etapa 2.2.4.4.2.3
Fatore de .
Etapa 2.2.5
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.1
Fatore de .
Etapa 2.2.5.2
Cancele o fator comum.
Etapa 2.2.5.3
Reescreva a expressão.
Etapa 2.2.6
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.6.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.2.6.2
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.6.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.6.2.1.1
Multiplique por .
Etapa 2.2.6.2.1.2
Multiplique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.6.2.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 2.2.6.2.1.2.2
Simplifique movendo para dentro do logaritmo.
Etapa 2.2.6.2.2
Subtraia de .
Etapa 2.2.6.3
Reescreva como .
Etapa 2.2.6.4
Fatore de .
Etapa 2.2.6.5
Fatore de .
Etapa 2.2.6.6
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 2.3
A segunda derivada de com relação a é .
Etapa 3
Defina a segunda derivada como igual a e resolva a equação .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.1
Defina a segunda derivada como igual a .
Etapa 3.2
Defina o numerador como igual a zero.
Etapa 3.3
Resolva a equação para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 3.3.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 3.3.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.2.2.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 3.3.2.2.2
Divida por .
Etapa 3.3.2.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.2.3.1
Divida por .
Etapa 3.3.3
Para resolver , reescreva a equação usando propriedades de logaritmos.
Etapa 3.3.4
Reescreva na forma exponencial usando a definição de um logaritmo. Se e forem números reais positivos e , então, será equivalente a .
Etapa 3.3.5
Resolva .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.5.1
Reescreva a equação como .
Etapa 3.3.5.2
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 3.3.5.3
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.5.3.1
Fatore .
Etapa 3.3.5.3.2
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 3.3.5.4
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.5.4.1
Primeiro, use o valor positivo de para encontrar a primeira solução.
Etapa 3.3.5.4.2
Depois, use o valor negativo de para encontrar a segunda solução.
Etapa 3.3.5.4.3
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Etapa 4
Encontre os pontos em que a segunda derivada é .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1
Substitua em para encontrar o valor de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 4.1.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.2.2
Combine e simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.2.2.1
Multiplique por .
Etapa 4.1.2.2.2
Mova .
Etapa 4.1.2.2.3
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.2.2.4
Eleve à potência de .
Etapa 4.1.2.2.5
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.2.2.6
Some e .
Etapa 4.1.2.2.7
Reescreva como .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.2.2.7.1
Use para reescrever como .
Etapa 4.1.2.2.7.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 4.1.2.2.7.3
Combine e .
Etapa 4.1.2.2.7.4
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.2.2.7.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 4.1.2.2.7.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 4.1.2.2.7.5
Simplifique.
Etapa 4.1.2.3
Simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.2.3.1
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 4.1.2.3.2
Some e .
Etapa 4.1.2.4
A resposta final é .
Etapa 4.2
O ponto encontrado ao substituir em é . Ele pode ser um ponto de inflexão.
Etapa 4.3
não está no domínio de . Não há ponto de inflexão em .
is not in the domain
Etapa 4.4
Determine os pontos que poderiam ser de inflexão.
Etapa 5
Divida em intervalos em torno dos pontos que poderiam ser pontos de inflexão.
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
Eleve à potência de .
Etapa 6.2.2
Eleve à potência de .
Etapa 6.2.3
Substitua por uma aproximação.
Etapa 6.2.4
A base do logaritmo de é de aproximadamente .
Etapa 6.2.5
Multiplique por .
Etapa 6.2.6
Subtraia de .
Etapa 6.2.7
Divida por .
Etapa 6.2.8
Multiplique por .
Etapa 6.2.9
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
Substitua um valor do intervalo na segunda derivada para determinar se está aumentando ou diminuindo.
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
Eleve à potência de .
Etapa 7.2.2
Eleve à potência de .
Etapa 7.2.3
Substitua por uma aproximação.
Etapa 7.2.4
A base do logaritmo de é de aproximadamente .
Etapa 7.2.5
Multiplique por .
Etapa 7.2.6
Subtraia de .
Etapa 7.2.7
Divida por .
Etapa 7.2.8
A resposta final é .
Etapa 7.3
Em , a segunda derivada é . Por ser positiva, a segunda derivada aumenta no intervalo .
Acréscimo em , pois
Acréscimo em , pois
Etapa 8
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 9