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Cálculo Ejemplos
Paso 1
Paso 1.1
Obtén la primera derivada.
Paso 1.1.1
Usa para reescribir como .
Paso 1.1.2
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 1.1.2.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 1.1.2.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.1.2.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 1.1.3
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 1.1.4
Combina y .
Paso 1.1.5
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 1.1.6
Simplifica el numerador.
Paso 1.1.6.1
Multiplica por .
Paso 1.1.6.2
Resta de .
Paso 1.1.7
Combina fracciones.
Paso 1.1.7.1
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 1.1.7.2
Combina y .
Paso 1.1.7.3
Mueve al denominador mediante la regla del exponente negativo .
Paso 1.1.8
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.9
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.10
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.1.11
Multiplica por .
Paso 1.1.12
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.13
Simplifica los términos.
Paso 1.1.13.1
Suma y .
Paso 1.1.13.2
Combina y .
Paso 1.1.13.3
Combina y .
Paso 1.1.13.4
Factoriza de .
Paso 1.1.14
Cancela los factores comunes.
Paso 1.1.14.1
Factoriza de .
Paso 1.1.14.2
Cancela el factor común.
Paso 1.1.14.3
Reescribe la expresión.
Paso 1.2
Obtener la segunda derivada.
Paso 1.2.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.2
Diferencia con la regla del cociente, que establece que es donde y .
Paso 1.2.3
Diferencia con la regla de la potencia.
Paso 1.2.3.1
Multiplica los exponentes en .
Paso 1.2.3.1.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 1.2.3.1.2
Multiplica .
Paso 1.2.3.1.2.1
Combina y .
Paso 1.2.3.1.2.2
Multiplica por .
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
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Paso 1.2.4.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 1.2.4.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.2.4.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 1.2.5
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 1.2.6
Combina y .
Paso 1.2.7
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 1.2.8
Simplifica el numerador.
Paso 1.2.8.1
Multiplica por .
Paso 1.2.8.2
Resta de .
Paso 1.2.9
Combina fracciones.
Paso 1.2.9.1
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 1.2.9.2
Combina y .
Paso 1.2.9.3
Mueve al denominador mediante la regla del exponente negativo .
Paso 1.2.9.4
Combina y .
Paso 1.2.10
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.11
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.12
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.2.13
Multiplica por .
Paso 1.2.14
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.2.15
Combina fracciones.
Paso 1.2.15.1
Suma y .
Paso 1.2.15.2
Multiplica por .
Paso 1.2.15.3
Combina y .
Paso 1.2.15.4
Multiplica por .
Paso 1.2.15.5
Combina y .
Paso 1.2.16
Eleva a la potencia de .
Paso 1.2.17
Eleva a la potencia de .
Paso 1.2.18
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.2.19
Suma y .
Paso 1.2.20
Factoriza de .
Paso 1.2.21
Cancela los factores comunes.
Paso 1.2.21.1
Factoriza de .
Paso 1.2.21.2
Cancela el factor común.
Paso 1.2.21.3
Reescribe la expresión.
Paso 1.2.22
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 1.2.23
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 1.2.24
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 1.2.25
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 1.2.25.1
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.2.25.2
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 1.2.25.3
Suma y .
Paso 1.2.25.4
Divide por .
Paso 1.2.26
Simplifica .
Paso 1.2.27
Resta de .
Paso 1.2.28
Reescribe como un producto.
Paso 1.2.29
Multiplica por .
Paso 1.2.30
Multiplica por sumando los exponentes.
Paso 1.2.30.1
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.2.30.2
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 1.2.30.3
Suma y .
Paso 1.2.31
Combina y .
Paso 1.2.32
Simplifica.
Paso 1.2.32.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.2.32.2
Simplifica cada término.
Paso 1.2.32.2.1
Multiplica por .
Paso 1.2.32.2.2
Multiplica por .
Paso 1.2.32.3
Factoriza de .
Paso 1.2.32.3.1
Factoriza de .
Paso 1.2.32.3.2
Factoriza de .
Paso 1.2.32.3.3
Factoriza de .
Paso 1.2.32.4
Factoriza de .
Paso 1.2.32.5
Reescribe como .
Paso 1.2.32.6
Factoriza de .
Paso 1.2.32.7
Reescribe como .
Paso 1.2.32.8
Mueve el negativo al frente de la fracción.
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
Establece el numerador igual a cero.
Paso 2.3
Resuelve la ecuación en .
Paso 2.3.1
Divide cada término en por y simplifica.
Paso 2.3.1.1
Divide cada término en por .
Paso 2.3.1.2
Simplifica el lado izquierdo.
Paso 2.3.1.2.1
Cancela el factor común de .
Paso 2.3.1.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 2.3.1.2.1.2
Divide por .
Paso 2.3.1.3
Simplifica el lado derecho.
Paso 2.3.1.3.1
Divide por .
Paso 2.3.2
Suma a ambos lados de la ecuación.
Paso 2.3.3
Calcula la raíz especificada de ambos lados de la ecuación para eliminar el exponente en el lado izquierdo.
Paso 2.3.4
La solución completa es el resultado de las partes positiva y negativa de la solución.
Paso 2.3.4.1
Primero, usa el valor positivo de para obtener la primera solución.
Paso 2.3.4.2
Luego, usa el valor negativo de para obtener la segunda solución.
Paso 2.3.4.3
La solución completa es el resultado de las partes positiva y negativa de la solución.
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
Reescribe como .
Paso 3.1.2.1.1
Usa para reescribir como .
Paso 3.1.2.1.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 3.1.2.1.3
Combina y .
Paso 3.1.2.1.4
Cancela el factor común de .
Paso 3.1.2.1.4.1
Cancela el factor común.
Paso 3.1.2.1.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 3.1.2.1.5
Evalúa el exponente.
Paso 3.1.2.2
Simplifica la expresión.
Paso 3.1.2.2.1
Multiplica por .
Paso 3.1.2.2.2
Suma y .
Paso 3.1.2.3
Reescribe como .
Paso 3.1.2.3.1
Factoriza de .
Paso 3.1.2.3.2
Reescribe como .
Paso 3.1.2.4
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 3.1.2.5
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 la expresión.
Paso 3.3.2.1.1
Aplica la regla del producto a .
Paso 3.3.2.1.2
Eleva a la potencia de .
Paso 3.3.2.1.3
Multiplica por .
Paso 3.3.2.2
Reescribe como .
Paso 3.3.2.2.1
Usa para reescribir como .
Paso 3.3.2.2.2
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 3.3.2.2.3
Combina y .
Paso 3.3.2.2.4
Cancela el factor común de .
Paso 3.3.2.2.4.1
Cancela el factor común.
Paso 3.3.2.2.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 3.3.2.2.5
Evalúa el exponente.
Paso 3.3.2.3
Simplifica la expresión.
Paso 3.3.2.3.1
Multiplica por .
Paso 3.3.2.3.2
Suma y .
Paso 3.3.2.4
Reescribe como .
Paso 3.3.2.4.1
Factoriza de .
Paso 3.3.2.4.2
Reescribe como .
Paso 3.3.2.5
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 3.3.2.6
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 el numerador.
Paso 5.2.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 5.2.1.2
Resta de .
Paso 5.2.2
Simplifica el denominador.
Paso 5.2.2.1
Simplifica cada término.
Paso 5.2.2.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 5.2.2.1.2
Multiplica por .
Paso 5.2.2.2
Suma y .
Paso 5.2.2.3
Eleva a la potencia de .
Paso 5.2.3
Simplifica la expresión.
Paso 5.2.3.1
Multiplica por .
Paso 5.2.3.2
Divide por .
Paso 5.2.3.3
Multiplica por .
Paso 5.2.4
La respuesta final es .
Paso 5.3
En , la segunda derivada es . Dado que esto es negativo, la segunda derivada disminuye en el intervalo .
Decrecimiento en desde
Decrecimiento en desde
Paso 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
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 6.2.1.2
Resta de .
Paso 6.2.2
Simplifica el denominador.
Paso 6.2.2.1
Simplifica cada término.
Paso 6.2.2.1.1
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 6.2.2.1.2
Multiplica por .
Paso 6.2.2.2
Suma y .
Paso 6.2.3
Simplifica la expresión.
Paso 6.2.3.1
Multiplica por .
Paso 6.2.3.2
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 6.2.4
La respuesta final es .
Paso 6.3
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 7
Paso 7.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 7.2
Simplifica el resultado.
Paso 7.2.1
Simplifica el numerador.
Paso 7.2.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 7.2.1.2
Resta de .
Paso 7.2.2
Simplifica el denominador.
Paso 7.2.2.1
Simplifica cada término.
Paso 7.2.2.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 7.2.2.1.2
Multiplica por .
Paso 7.2.2.2
Suma y .
Paso 7.2.2.3
Eleva a la potencia de .
Paso 7.2.3
Simplifica la expresión.
Paso 7.2.3.1
Multiplica por .
Paso 7.2.3.2
Divide por .
Paso 7.2.3.3
Multiplica por .
Paso 7.2.4
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
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. Los puntos de inflexión en este caso son .
Paso 9