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Cálculo Ejemplos
Paso 1
Paso 1.1
Obtén la primera derivada.
Paso 1.1.1
Diferencia.
Paso 1.1.1.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.1.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.1.2
Evalúa .
Paso 1.1.2.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.2.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.1.2.3
Multiplica por .
Paso 1.1.3
Evalúa .
Paso 1.1.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.1.3.3
Multiplica por .
Paso 1.1.4
Evalúa .
Paso 1.1.4.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.4.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.1.4.3
Multiplica por .
Paso 1.1.5
Diferencia con la regla de la constante.
Paso 1.1.5.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.5.2
Suma y .
Paso 1.2
Obtener la segunda derivada.
Paso 1.2.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.2
Evalúa .
Paso 1.2.2.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.2.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.2.2.3
Multiplica por .
Paso 1.2.3
Evalúa .
Paso 1.2.3.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.2.3.3
Multiplica por .
Paso 1.2.4
Evalúa .
Paso 1.2.4.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.4.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.2.4.3
Multiplica por .
Paso 1.2.5
Diferencia con la regla de la constante.
Paso 1.2.5.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.5.2
Suma y .
Paso 1.3
La segunda derivada de con respecto a es .
Paso 2
Paso 2.1
Establece la segunda derivada igual a .
Paso 2.2
Factoriza de .
Paso 2.2.1
Factoriza de .
Paso 2.2.2
Factoriza de .
Paso 2.2.3
Factoriza de .
Paso 2.2.4
Factoriza de .
Paso 2.2.5
Factoriza de .
Paso 2.3
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 2.3.1
Divide cada término en por .
Paso 2.3.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 2.3.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 2.3.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 2.3.2.1.2
Divide por .
Paso 2.3.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 2.3.3.1
Divide por .
Paso 2.4
Usa la fórmula cuadrática para obtener las soluciones.
Paso 2.5
Sustituye los valores , y en la fórmula cuadrática y resuelve .
Paso 2.6
Simplifica.
Paso 2.6.1
Simplifica el numerador.
Paso 2.6.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 2.6.1.2
Multiplica .
Paso 2.6.1.2.1
Multiplica por .
Paso 2.6.1.2.2
Multiplica por .
Paso 2.6.1.3
Resta de .
Paso 2.6.1.4
Reescribe como .
Paso 2.6.1.4.1
Factoriza de .
Paso 2.6.1.4.2
Reescribe como .
Paso 2.6.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 2.6.2
Multiplica por .
Paso 2.6.3
Simplifica .
Paso 2.7
Simplifica la expresión para obtener el valor de la parte de .
Paso 2.7.1
Simplifica el numerador.
Paso 2.7.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 2.7.1.2
Multiplica .
Paso 2.7.1.2.1
Multiplica por .
Paso 2.7.1.2.2
Multiplica por .
Paso 2.7.1.3
Resta de .
Paso 2.7.1.4
Reescribe como .
Paso 2.7.1.4.1
Factoriza de .
Paso 2.7.1.4.2
Reescribe como .
Paso 2.7.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 2.7.2
Multiplica por .
Paso 2.7.3
Simplifica .
Paso 2.7.4
Cambia a .
Paso 2.8
Simplifica la expresión para obtener el valor de la parte de .
Paso 2.8.1
Simplifica el numerador.
Paso 2.8.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 2.8.1.2
Multiplica .
Paso 2.8.1.2.1
Multiplica por .
Paso 2.8.1.2.2
Multiplica por .
Paso 2.8.1.3
Resta de .
Paso 2.8.1.4
Reescribe como .
Paso 2.8.1.4.1
Factoriza de .
Paso 2.8.1.4.2
Reescribe como .
Paso 2.8.1.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 2.8.2
Multiplica por .
Paso 2.8.3
Simplifica .
Paso 2.8.4
Cambia a .
Paso 2.9
La respuesta final es la combinación de ambas soluciones.
Paso 3
Paso 3.1
Sustituye en para obtener el valor de .
Paso 3.1.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 3.1.2
Simplifica el resultado.
Paso 3.1.2.1
Simplifica cada término.
Paso 3.1.2.1.1
Usa el teorema del binomio.
Paso 3.1.2.1.2
Simplifica cada término.
Paso 3.1.2.1.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 3.1.2.1.2.2
Eleva a la potencia de .
Paso 3.1.2.1.2.3
Multiplica por .
Paso 3.1.2.1.2.4
Eleva a la potencia de .
Paso 3.1.2.1.2.5
Multiplica por .
Paso 3.1.2.1.2.6
Reescribe como .
Paso 3.1.2.1.2.6.1
Usa para reescribir como .
Paso 3.1.2.1.2.6.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 3.1.2.1.2.6.3
Combina y .
Paso 3.1.2.1.2.6.4
Cancela el factor común de .
Paso 3.1.2.1.2.6.4.1
Cancela el factor común.
Paso 3.1.2.1.2.6.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 3.1.2.1.2.6.5
Evalúa el exponente.
Paso 3.1.2.1.2.7
Multiplica por .
Paso 3.1.2.1.2.8
Multiplica por .
Paso 3.1.2.1.2.9
Reescribe como .
Paso 3.1.2.1.2.10
Eleva a la potencia de .
Paso 3.1.2.1.2.11
Reescribe como .
Paso 3.1.2.1.2.11.1
Factoriza de .
Paso 3.1.2.1.2.11.2
Reescribe como .
Paso 3.1.2.1.2.12
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 3.1.2.1.2.13
Multiplica por .
Paso 3.1.2.1.2.14
Reescribe como .
Paso 3.1.2.1.2.14.1
Usa para reescribir como .
Paso 3.1.2.1.2.14.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 3.1.2.1.2.14.3
Combina y .
Paso 3.1.2.1.2.14.4
Cancela el factor común de y .
Paso 3.1.2.1.2.14.4.1
Factoriza de .
Paso 3.1.2.1.2.14.4.2
Cancela los factores comunes.
Paso 3.1.2.1.2.14.4.2.1
Factoriza de .
Paso 3.1.2.1.2.14.4.2.2
Cancela el factor común.
Paso 3.1.2.1.2.14.4.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 3.1.2.1.2.14.4.2.4
Divide por .
Paso 3.1.2.1.2.15
Eleva a la potencia de .
Paso 3.1.2.1.3
Suma y .
Paso 3.1.2.1.4
Suma y .
Paso 3.1.2.1.5
Suma y .
Paso 3.1.2.1.6
Usa el teorema del binomio.
Paso 3.1.2.1.7
Simplifica cada término.
Paso 3.1.2.1.7.1
Eleva a la potencia de .
Paso 3.1.2.1.7.2
Eleva a la potencia de .
Paso 3.1.2.1.7.3
Multiplica por .
Paso 3.1.2.1.7.4
Multiplica por .
Paso 3.1.2.1.7.5
Reescribe como .
Paso 3.1.2.1.7.5.1
Usa para reescribir como .
Paso 3.1.2.1.7.5.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 3.1.2.1.7.5.3
Combina y .
Paso 3.1.2.1.7.5.4
Cancela el factor común de .
Paso 3.1.2.1.7.5.4.1
Cancela el factor común.
Paso 3.1.2.1.7.5.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 3.1.2.1.7.5.5
Evalúa el exponente.
Paso 3.1.2.1.7.6
Multiplica por .
Paso 3.1.2.1.7.7
Reescribe como .
Paso 3.1.2.1.7.8
Eleva a la potencia de .
Paso 3.1.2.1.7.9
Reescribe como .
Paso 3.1.2.1.7.9.1
Factoriza de .
Paso 3.1.2.1.7.9.2
Reescribe como .
Paso 3.1.2.1.7.10
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 3.1.2.1.8
Suma y .
Paso 3.1.2.1.9
Suma y .
Paso 3.1.2.1.10
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.1.2.1.11
Multiplica por .
Paso 3.1.2.1.12
Multiplica por .
Paso 3.1.2.1.13
Reescribe como .
Paso 3.1.2.1.14
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 3.1.2.1.14.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.1.2.1.14.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.1.2.1.14.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.1.2.1.15
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 3.1.2.1.15.1
Simplifica cada término.
Paso 3.1.2.1.15.1.1
Multiplica por .
Paso 3.1.2.1.15.1.2
Mueve a la izquierda de .
Paso 3.1.2.1.15.1.3
Combina con la regla del producto para radicales.
Paso 3.1.2.1.15.1.4
Multiplica por .
Paso 3.1.2.1.15.1.5
Reescribe como .
Paso 3.1.2.1.15.1.6
Extrae los términos de abajo del radical, bajo el supuesto de que tienes números reales positivos.
Paso 3.1.2.1.15.2
Suma y .
Paso 3.1.2.1.15.3
Suma y .
Paso 3.1.2.1.16
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.1.2.1.17
Multiplica por .
Paso 3.1.2.1.18
Multiplica por .
Paso 3.1.2.1.19
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.1.2.1.20
Multiplica por .
Paso 3.1.2.2
Simplifica mediante la adición de términos.
Paso 3.1.2.2.1
Resta de .
Paso 3.1.2.2.2
Simplifica mediante suma y resta.
Paso 3.1.2.2.2.1
Suma y .
Paso 3.1.2.2.2.2
Suma y .
Paso 3.1.2.2.2.3
Resta de .
Paso 3.1.2.2.3
Resta de .
Paso 3.1.2.2.4
Suma y .
Paso 3.1.2.2.5
Suma y .
Paso 3.1.2.3
La respuesta final es .
Paso 3.2
El punto que se obtiene mediante la sustitución de en es . Este puede ser un punto de inflexión.
Paso 3.3
Sustituye en para obtener el valor de .
Paso 3.3.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 3.3.2
Simplifica el resultado.
Paso 3.3.2.1
Simplifica cada término.
Paso 3.3.2.1.1
Usa el teorema del binomio.
Paso 3.3.2.1.2
Simplifica cada término.
Paso 3.3.2.1.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 3.3.2.1.2.2
Eleva a la potencia de .
Paso 3.3.2.1.2.3
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.2.4
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.2.5
Eleva a la potencia de .
Paso 3.3.2.1.2.6
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.2.7
Aplica la regla del producto a .
Paso 3.3.2.1.2.8
Eleva a la potencia de .
Paso 3.3.2.1.2.9
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.2.10
Reescribe como .
Paso 3.3.2.1.2.10.1
Usa para reescribir como .
Paso 3.3.2.1.2.10.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 3.3.2.1.2.10.3
Combina y .
Paso 3.3.2.1.2.10.4
Cancela el factor común de .
Paso 3.3.2.1.2.10.4.1
Cancela el factor común.
Paso 3.3.2.1.2.10.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 3.3.2.1.2.10.5
Evalúa el exponente.
Paso 3.3.2.1.2.11
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.2.12
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.2.13
Aplica la regla del producto a .
Paso 3.3.2.1.2.14
Eleva a la potencia de .
Paso 3.3.2.1.2.15
Reescribe como .
Paso 3.3.2.1.2.16
Eleva a la potencia de .
Paso 3.3.2.1.2.17
Reescribe como .
Paso 3.3.2.1.2.17.1
Factoriza de .
Paso 3.3.2.1.2.17.2
Reescribe como .
Paso 3.3.2.1.2.18
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 3.3.2.1.2.19
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.2.20
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.2.21
Aplica la regla del producto a .
Paso 3.3.2.1.2.22
Eleva a la potencia de .
Paso 3.3.2.1.2.23
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.2.24
Reescribe como .
Paso 3.3.2.1.2.24.1
Usa para reescribir como .
Paso 3.3.2.1.2.24.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 3.3.2.1.2.24.3
Combina y .
Paso 3.3.2.1.2.24.4
Cancela el factor común de y .
Paso 3.3.2.1.2.24.4.1
Factoriza de .
Paso 3.3.2.1.2.24.4.2
Cancela los factores comunes.
Paso 3.3.2.1.2.24.4.2.1
Factoriza de .
Paso 3.3.2.1.2.24.4.2.2
Cancela el factor común.
Paso 3.3.2.1.2.24.4.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 3.3.2.1.2.24.4.2.4
Divide por .
Paso 3.3.2.1.2.25
Eleva a la potencia de .
Paso 3.3.2.1.3
Suma y .
Paso 3.3.2.1.4
Suma y .
Paso 3.3.2.1.5
Resta de .
Paso 3.3.2.1.6
Usa el teorema del binomio.
Paso 3.3.2.1.7
Simplifica cada término.
Paso 3.3.2.1.7.1
Eleva a la potencia de .
Paso 3.3.2.1.7.2
Eleva a la potencia de .
Paso 3.3.2.1.7.3
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.7.4
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.7.5
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.7.6
Aplica la regla del producto a .
Paso 3.3.2.1.7.7
Eleva a la potencia de .
Paso 3.3.2.1.7.8
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.7.9
Reescribe como .
Paso 3.3.2.1.7.9.1
Usa para reescribir como .
Paso 3.3.2.1.7.9.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 3.3.2.1.7.9.3
Combina y .
Paso 3.3.2.1.7.9.4
Cancela el factor común de .
Paso 3.3.2.1.7.9.4.1
Cancela el factor común.
Paso 3.3.2.1.7.9.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 3.3.2.1.7.9.5
Evalúa el exponente.
Paso 3.3.2.1.7.10
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.7.11
Aplica la regla del producto a .
Paso 3.3.2.1.7.12
Eleva a la potencia de .
Paso 3.3.2.1.7.13
Reescribe como .
Paso 3.3.2.1.7.14
Eleva a la potencia de .
Paso 3.3.2.1.7.15
Reescribe como .
Paso 3.3.2.1.7.15.1
Factoriza de .
Paso 3.3.2.1.7.15.2
Reescribe como .
Paso 3.3.2.1.7.16
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 3.3.2.1.7.17
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.8
Suma y .
Paso 3.3.2.1.9
Resta de .
Paso 3.3.2.1.10
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.3.2.1.11
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.12
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.13
Reescribe como .
Paso 3.3.2.1.14
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Paso 3.3.2.1.14.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.3.2.1.14.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.3.2.1.14.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.3.2.1.15
Simplifica y combina los términos similares.
Paso 3.3.2.1.15.1
Simplifica cada término.
Paso 3.3.2.1.15.1.1
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.15.1.2
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.15.1.3
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.15.1.4
Multiplica .
Paso 3.3.2.1.15.1.4.1
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.15.1.4.2
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.15.1.4.3
Eleva a la potencia de .
Paso 3.3.2.1.15.1.4.4
Eleva a la potencia de .
Paso 3.3.2.1.15.1.4.5
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 3.3.2.1.15.1.4.6
Suma y .
Paso 3.3.2.1.15.1.5
Reescribe como .
Paso 3.3.2.1.15.1.5.1
Usa para reescribir como .
Paso 3.3.2.1.15.1.5.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 3.3.2.1.15.1.5.3
Combina y .
Paso 3.3.2.1.15.1.5.4
Cancela el factor común de .
Paso 3.3.2.1.15.1.5.4.1
Cancela el factor común.
Paso 3.3.2.1.15.1.5.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 3.3.2.1.15.1.5.5
Evalúa el exponente.
Paso 3.3.2.1.15.2
Suma y .
Paso 3.3.2.1.15.3
Resta de .
Paso 3.3.2.1.16
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.3.2.1.17
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.18
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.19
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 3.3.2.1.20
Multiplica por .
Paso 3.3.2.1.21
Multiplica por .
Paso 3.3.2.2
Simplifica mediante la adición de términos.
Paso 3.3.2.2.1
Resta de .
Paso 3.3.2.2.2
Simplifica mediante suma y resta.
Paso 3.3.2.2.2.1
Suma y .
Paso 3.3.2.2.2.2
Suma y .
Paso 3.3.2.2.2.3
Resta de .
Paso 3.3.2.2.3
Suma y .
Paso 3.3.2.2.4
Resta de .
Paso 3.3.2.2.5
Resta de .
Paso 3.3.2.3
La respuesta final es .
Paso 3.4
El punto que se obtiene mediante la sustitución de en es . Este puede ser un punto de inflexión.
Paso 3.5
Determinar los puntos que podrían ser puntos de inflexión.
Paso 4
Divide en intervalos alrededor de los puntos que podrían ser puntos de inflexión.
Paso 5
Paso 5.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 5.2
Simplifica el resultado.
Paso 5.2.1
Simplifica cada término.
Paso 5.2.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 5.2.1.2
Multiplica por .
Paso 5.2.1.3
Multiplica por .
Paso 5.2.2
Simplifica mediante suma y resta.
Paso 5.2.2.1
Resta de .
Paso 5.2.2.2
Suma y .
Paso 5.2.3
La respuesta final es .
Paso 5.3
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 6
Paso 6.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 6.2
Simplifica el resultado.
Paso 6.2.1
Simplifica cada término.
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 6.2.2
Simplifica mediante suma y resta.
Paso 6.2.2.1
Resta de .
Paso 6.2.2.2
Suma y .
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
Simplifica cada término.
Paso 7.2.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 7.2.1.2
Multiplica por .
Paso 7.2.1.3
Multiplica por .
Paso 7.2.2
Simplifica mediante suma y resta.
Paso 7.2.2.1
Resta de .
Paso 7.2.2.2
Suma y .
Paso 7.2.3
La respuesta final es .
Paso 7.3
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 8
An inflection point is a point on a curve at which the concavity changes sign from plus to minus or from minus to plus. The inflection points in this case are .
Paso 9