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Cálculo Ejemplos
Paso 1
Escribe como una función.
Paso 2
Paso 2.1
Obtén la primera derivada.
Paso 2.1.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.1.2
Evalúa .
Paso 2.1.2.1
Usa para reescribir como .
Paso 2.1.2.2
Diferencia con la regla del cociente, que establece que es donde y .
Paso 2.1.2.3
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.1.2.4
Diferencia con la regla exponencial, que establece que es donde = .
Paso 2.1.2.5
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 2.1.2.6
Combina y .
Paso 2.1.2.7
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 2.1.2.8
Simplifica el numerador.
Paso 2.1.2.8.1
Multiplica por .
Paso 2.1.2.8.2
Resta de .
Paso 2.1.2.9
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 2.1.2.10
Combina y .
Paso 2.1.2.11
Combina y .
Paso 2.1.2.12
Mueve al denominador mediante la regla del exponente negativo .
Paso 2.1.2.13
Multiplica los exponentes en .
Paso 2.1.2.13.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 2.1.2.13.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 2.1.2.14
Multiplica por .
Paso 2.1.2.15
Combinar.
Paso 2.1.2.16
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.1.2.17
Cancela el factor común de .
Paso 2.1.2.17.1
Cancela el factor común.
Paso 2.1.2.17.2
Reescribe la expresión.
Paso 2.1.2.18
Multiplica por .
Paso 2.1.2.19
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.1.2.20
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 2.1.2.21
Suma y .
Paso 2.1.2.22
Cancela el factor común de .
Paso 2.1.2.22.1
Cancela el factor común.
Paso 2.1.2.22.2
Reescribe la expresión.
Paso 2.1.2.23
Simplifica.
Paso 2.1.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.1.4
Simplifica.
Paso 2.1.4.1
Suma y .
Paso 2.1.4.2
Reordena los términos.
Paso 2.1.4.3
Factoriza de .
Paso 2.1.4.3.1
Factoriza de .
Paso 2.1.4.3.2
Multiplica por .
Paso 2.1.4.3.3
Factoriza de .
Paso 2.1.4.4
Factoriza de .
Paso 2.1.4.5
Cancela los factores comunes.
Paso 2.1.4.5.1
Factoriza de .
Paso 2.1.4.5.2
Cancela el factor común.
Paso 2.1.4.5.3
Reescribe la expresión.
Paso 2.1.4.6
Factoriza de .
Paso 2.1.4.7
Reescribe como .
Paso 2.1.4.8
Factoriza de .
Paso 2.1.4.9
Reescribe como .
Paso 2.1.4.10
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 2.2
Obtener la segunda derivada.
Paso 2.2.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2.2
Diferencia con la regla del cociente, que establece que es donde y .
Paso 2.2.3
Multiplica los exponentes en .
Paso 2.2.3.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 2.2.3.2
Multiplica .
Paso 2.2.3.2.1
Combina y .
Paso 2.2.3.2.2
Multiplica por .
Paso 2.2.4
Diferencia con la regla del producto, que establece que es donde y .
Paso 2.2.5
Diferencia.
Paso 2.2.5.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2.5.2
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2.5.3
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.2.5.4
Multiplica por .
Paso 2.2.5.5
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2.5.6
Simplifica la expresión.
Paso 2.2.5.6.1
Suma y .
Paso 2.2.5.6.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 2.2.6
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 2.2.6.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 2.2.6.2
Diferencia con la regla exponencial, que establece que es donde = .
Paso 2.2.6.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 2.2.7
Diferencia.
Paso 2.2.7.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.2.7.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.2.7.3
Simplifica la expresión.
Paso 2.2.7.3.1
Multiplica por .
Paso 2.2.7.3.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 2.2.7.3.3
Reescribe como .
Paso 2.2.7.4
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.2.8
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 2.2.9
Combina y .
Paso 2.2.10
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 2.2.11
Simplifica el numerador.
Paso 2.2.11.1
Multiplica por .
Paso 2.2.11.2
Resta de .
Paso 2.2.12
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 2.2.13
Combina y .
Paso 2.2.14
Combina y .
Paso 2.2.15
Mueve al denominador mediante la regla del exponente negativo .
Paso 2.2.16
Multiplica por .
Paso 2.2.17
Mueve a la izquierda de .
Paso 2.2.18
Simplifica.
Paso 2.2.18.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.2.18.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.2.18.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.2.18.4
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.2.18.5
Simplifica el numerador.
Paso 2.2.18.5.1
Simplifica cada término.
Paso 2.2.18.5.1.1
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 2.2.18.5.1.2
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 2.2.18.5.1.3
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 2.2.18.5.1.3.1
Mueve .
Paso 2.2.18.5.1.3.2
Multiplica por .
Paso 2.2.18.5.1.3.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 2.2.18.5.1.3.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.2.18.5.1.3.3
Escribe como una fracción con un denominador común.
Paso 2.2.18.5.1.3.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 2.2.18.5.1.3.5
Suma y .
Paso 2.2.18.5.1.4
Multiplica por .
Paso 2.2.18.5.1.5
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 2.2.18.5.1.6
Multiplica por .
Paso 2.2.18.5.1.7
Multiplica por .
Paso 2.2.18.5.1.8
Cancela el factor común de .
Paso 2.2.18.5.1.8.1
Mueve el signo menos inicial en al numerador.
Paso 2.2.18.5.1.8.2
Factoriza de .
Paso 2.2.18.5.1.8.3
Factoriza de .
Paso 2.2.18.5.1.8.4
Cancela el factor común.
Paso 2.2.18.5.1.8.5
Reescribe la expresión.
Paso 2.2.18.5.1.9
Combina y .
Paso 2.2.18.5.1.10
Mueve al numerador mediante la regla del exponente negativo .
Paso 2.2.18.5.1.11
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 2.2.18.5.1.11.1
Mueve .
Paso 2.2.18.5.1.11.2
Multiplica por .
Paso 2.2.18.5.1.11.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 2.2.18.5.1.11.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.2.18.5.1.11.3
Escribe como una fracción con un denominador común.
Paso 2.2.18.5.1.11.4
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 2.2.18.5.1.11.5
Suma y .
Paso 2.2.18.5.1.12
Multiplica .
Paso 2.2.18.5.1.12.1
Multiplica por .
Paso 2.2.18.5.1.12.2
Multiplica por .
Paso 2.2.18.5.2
Suma y .
Paso 2.2.18.5.3
Resta de .
Paso 2.2.18.5.3.1
Mueve .
Paso 2.2.18.5.3.2
Resta de .
Paso 2.2.18.6
Combina los términos.
Paso 2.2.18.6.1
Multiplica por .
Paso 2.2.18.6.2
Combinar.
Paso 2.2.18.6.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.2.18.6.4
Cancela el factor común de .
Paso 2.2.18.6.4.1
Cancela el factor común.
Paso 2.2.18.6.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 2.2.18.6.5
Multiplica por .
Paso 2.2.18.6.6
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.2.18.6.7
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 2.2.18.6.8
Suma y .
Paso 2.2.18.6.9
Cancela el factor común de .
Paso 2.2.18.6.9.1
Cancela el factor común.
Paso 2.2.18.6.9.2
Reescribe la expresión.
Paso 2.2.18.6.10
Simplifica.
Paso 2.2.18.6.11
Multiplica por .
Paso 2.2.18.6.12
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.2.18.6.13
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 2.2.18.6.14
Suma y .
Paso 2.2.18.6.15
Cancela el factor común de y .
Paso 2.2.18.6.15.1
Factoriza de .
Paso 2.2.18.6.15.2
Cancela los factores comunes.
Paso 2.2.18.6.15.2.1
Factoriza de .
Paso 2.2.18.6.15.2.2
Cancela el factor común.
Paso 2.2.18.6.15.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 2.2.18.6.15.2.4
Divide por .
Paso 2.2.18.6.16
Multiplica por .
Paso 2.2.18.6.17
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 2.2.18.6.17.1
Mueve .
Paso 2.2.18.6.17.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.2.18.6.17.3
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 2.2.18.6.17.4
Suma y .
Paso 2.2.18.7
Simplifica el numerador.
Paso 2.2.18.7.1
Factoriza de .
Paso 2.2.18.7.1.1
Factoriza de .
Paso 2.2.18.7.1.2
Factoriza de .
Paso 2.2.18.7.1.3
Factoriza de .
Paso 2.2.18.7.1.4
Factoriza de .
Paso 2.2.18.7.1.5
Factoriza de .
Paso 2.2.18.7.2
Reordena los términos.
Paso 2.2.18.8
Factoriza de .
Paso 2.2.18.9
Factoriza de .
Paso 2.2.18.10
Factoriza de .
Paso 2.2.18.11
Reescribe como .
Paso 2.2.18.12
Factoriza de .
Paso 2.2.18.13
Reescribe como .
Paso 2.2.18.14
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 2.2.18.15
Multiplica por .
Paso 2.2.18.16
Multiplica por .
Paso 2.3
La segunda derivada de con respecto a es .
Paso 3
Paso 3.1
Establece la segunda derivada igual a .
Paso 3.2
Establece el numerador igual a cero.
Paso 3.3
Resuelve la ecuación en .
Paso 3.3.1
Si cualquier factor individual en el lado izquierdo de la ecuación es igual a , la expresión completa será igual a .
Paso 3.3.2
Establece igual a y resuelve .
Paso 3.3.2.1
Establece igual a .
Paso 3.3.2.2
Resuelve en .
Paso 3.3.2.2.1
Resta el logaritmo natural de ambos lados de la ecuación para eliminar la variable del exponente.
Paso 3.3.2.2.2
La ecuación no puede resolverse porque es indefinida.
Indefinida
Paso 3.3.2.2.3
No hay soluciones para
No hay solución
No hay solución
No hay solución
Paso 3.3.3
Establece igual a y resuelve .
Paso 3.3.3.1
Establece igual a .
Paso 3.3.3.2
Resuelve en .
Paso 3.3.3.2.1
Usa la fórmula cuadrática para obtener las soluciones.
Paso 3.3.3.2.2
Sustituye los valores , y en la fórmula cuadrática y resuelve .
Paso 3.3.3.2.3
Simplifica.
Paso 3.3.3.2.3.1
Simplifica el numerador.
Paso 3.3.3.2.3.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 3.3.3.2.3.1.2
Multiplica .
Paso 3.3.3.2.3.1.2.1
Multiplica por .
Paso 3.3.3.2.3.1.2.2
Multiplica por .
Paso 3.3.3.2.3.1.3
Suma y .
Paso 3.3.3.2.3.1.4
Reescribe como .
Paso 3.3.3.2.3.1.4.1
Factoriza de .
Paso 3.3.3.2.3.1.4.2
Reescribe como .
Paso 3.3.3.2.3.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 3.3.3.2.3.2
Multiplica por .
Paso 3.3.3.2.3.3
Simplifica .
Paso 3.3.3.2.4
Simplifica la expresión para obtener el valor de la parte de .
Paso 3.3.3.2.4.1
Simplifica el numerador.
Paso 3.3.3.2.4.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 3.3.3.2.4.1.2
Multiplica .
Paso 3.3.3.2.4.1.2.1
Multiplica por .
Paso 3.3.3.2.4.1.2.2
Multiplica por .
Paso 3.3.3.2.4.1.3
Suma y .
Paso 3.3.3.2.4.1.4
Reescribe como .
Paso 3.3.3.2.4.1.4.1
Factoriza de .
Paso 3.3.3.2.4.1.4.2
Reescribe como .
Paso 3.3.3.2.4.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 3.3.3.2.4.2
Multiplica por .
Paso 3.3.3.2.4.3
Simplifica .
Paso 3.3.3.2.4.4
Cambia a .
Paso 3.3.3.2.5
Simplifica la expresión para obtener el valor de la parte de .
Paso 3.3.3.2.5.1
Simplifica el numerador.
Paso 3.3.3.2.5.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 3.3.3.2.5.1.2
Multiplica .
Paso 3.3.3.2.5.1.2.1
Multiplica por .
Paso 3.3.3.2.5.1.2.2
Multiplica por .
Paso 3.3.3.2.5.1.3
Suma y .
Paso 3.3.3.2.5.1.4
Reescribe como .
Paso 3.3.3.2.5.1.4.1
Factoriza de .
Paso 3.3.3.2.5.1.4.2
Reescribe como .
Paso 3.3.3.2.5.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 3.3.3.2.5.2
Multiplica por .
Paso 3.3.3.2.5.3
Simplifica .
Paso 3.3.3.2.5.4
Cambia a .
Paso 3.3.3.2.6
La respuesta final es la combinación de ambas soluciones.
Paso 3.3.4
La solución final comprende todos los valores que hacen verdadera.
Paso 4
Paso 4.1
Sustituye en para obtener el valor de .
Paso 4.1.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 4.1.2
La respuesta final es .
Paso 4.2
El punto que se obtiene mediante la sustitución de en es . Este puede ser un punto de inflexión.
Paso 4.3
Sustituye en para obtener el valor de .
Paso 4.3.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 4.3.2
Simplifica el resultado.
Paso 4.3.2.1
Simplifica cada término.
Paso 4.3.2.1.1
Mueve al numerador mediante la regla del exponente negativo .
Paso 4.3.2.1.2
Reescribe como .
Paso 4.3.2.1.2.1
Reescribe.
Paso 4.3.2.1.2.2
Reescribe como .
Paso 4.3.2.1.3
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 4.3.2.1.4
Reescribe como .
Paso 4.3.2.2
La respuesta final es .
Paso 4.4
El punto que se obtiene mediante la sustitución de en es . Este puede ser un punto de inflexión.
Paso 4.5
Determinar los puntos que podrían ser puntos de inflexión.
Paso 5
Divide en intervalos alrededor de los puntos que podrían ser puntos de inflexión.
Paso 6
Paso 6.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 6.2
Simplifica el resultado.
Paso 6.2.1
Simplifica el numerador.
Paso 6.2.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 6.2.1.2
Multiplica por .
Paso 6.2.1.3
Multiplica por .
Paso 6.2.1.4
Suma y .
Paso 6.2.1.5
Resta de .
Paso 6.2.1.6
Multiplica por .
Paso 6.2.2
Multiplica por .
Paso 6.2.3
La respuesta final es .
Paso 6.3
En , la segunda derivada es . Dado que esto es negativo, la segunda derivada disminuye en el intervalo .
Decrecimiento en desde
Decrecimiento en desde
Paso 7
Paso 7.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 7.2
Simplifica el resultado.
Paso 7.2.1
Mueve al denominador mediante la regla del exponente negativo .
Paso 7.2.2
Simplifica el numerador.
Paso 7.2.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 7.2.2.2
Multiplica por .
Paso 7.2.2.3
Multiplica por .
Paso 7.2.2.4
Resta de .
Paso 7.2.2.5
Resta de .
Paso 7.2.3
Simplifica el denominador.
Paso 7.2.3.1
Eleva a la potencia de .
Paso 7.2.3.2
Combina exponentes.
Paso 7.2.3.2.1
Multiplica por .
Paso 7.2.3.2.2
Multiplica por .
Paso 7.2.4
Divide por .
Paso 7.2.5
La respuesta final es .
Paso 7.3
En , la segunda derivada es . Dado que esto es negativo, la segunda derivada disminuye en el intervalo .
Decrecimiento en desde
Decrecimiento en desde
Paso 8
Paso 8.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 8.2
Simplifica el resultado.
Paso 8.2.1
Mueve al denominador mediante la regla del exponente negativo .
Paso 8.2.2
Simplifica el numerador.
Paso 8.2.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 8.2.2.2
Multiplica por .
Paso 8.2.2.3
Multiplica por .
Paso 8.2.2.4
Resta de .
Paso 8.2.2.5
Resta de .
Paso 8.2.3
Simplifica el denominador.
Paso 8.2.3.1
Eleva a la potencia de .
Paso 8.2.3.2
Combina exponentes.
Paso 8.2.3.2.1
Multiplica por .
Paso 8.2.3.2.2
Multiplica por .
Paso 8.2.4
Divide por .
Paso 8.2.5
La respuesta final es .
Paso 8.3
En , la segunda derivada es . Dado que esto es positivo, la segunda derivada aumenta en el intervalo .
Incremento en ya que
Incremento en ya que
Paso 9
Un punto de inflexión es un punto en una curva en el que la concavidad cambia de signo de más a menos o de menos a más. El punto de inflexión en este caso es .
Paso 10