Cálculo Ejemplos

Hallar los puntos de inflexión x^(1/5)(x+6)
x15(x+6)x15(x+6)
Paso 1
Escribe x15(x+6)x15(x+6) como una función.
f(x)=x15(x+6)
Paso 2
Obtener la segunda derivada.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1
Obtén la primera derivada.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.1
Diferencia con la regla del producto, que establece que ddx[f(x)g(x)] es f(x)ddx[g(x)]+g(x)ddx[f(x)] donde f(x)=x15 y g(x)=x+6.
x15ddx[x+6]+(x+6)ddx[x15]
Paso 2.1.2
Diferencia.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.2.1
Según la regla de la suma, la derivada de x+6 con respecto a x es ddx[x]+ddx[6].
x15(ddx[x]+ddx[6])+(x+6)ddx[x15]
Paso 2.1.2.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que ddx[xn] es nxn-1 donde n=1.
x15(1+ddx[6])+(x+6)ddx[x15]
Paso 2.1.2.3
Como 6 es constante con respecto a x, la derivada de 6 con respecto a x es 0.
x15(1+0)+(x+6)ddx[x15]
Paso 2.1.2.4
Simplifica la expresión.
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Paso 2.1.2.4.1
Suma 1 y 0.
x151+(x+6)ddx[x15]
Paso 2.1.2.4.2
Multiplica x15 por 1.
x15+(x+6)ddx[x15]
x15+(x+6)ddx[x15]
Paso 2.1.2.5
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que ddx[xn] es nxn-1 donde n=15.
x15+(x+6)(15x15-1)
x15+(x+6)(15x15-1)
Paso 2.1.3
Para escribir -1 como una fracción con un denominador común, multiplica por 55.
x15+(x+6)(15x15-155)
Paso 2.1.4
Combina -1 y 55.
x15+(x+6)(15x15+-155)
Paso 2.1.5
Combina los numeradores sobre el denominador común.
x15+(x+6)(15x1-155)
Paso 2.1.6
Simplifica el numerador.
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Paso 2.1.6.1
Multiplica -1 por 5.
x15+(x+6)(15x1-55)
Paso 2.1.6.2
Resta 5 de 1.
x15+(x+6)(15x-45)
x15+(x+6)(15x-45)
Paso 2.1.7
Mueve el negativo al frente de la fracción.
x15+(x+6)(15x-45)
Paso 2.1.8
Combina 15 y x-45.
x15+(x+6)x-455
Paso 2.1.9
Mueve x-45 al denominador mediante la regla del exponente negativo b-n=1bn.
x15+(x+6)15x45
Paso 2.1.10
Simplifica.
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Paso 2.1.10.1
Aplica la propiedad distributiva.
x15+x15x45+615x45
Paso 2.1.10.2
Combina los términos.
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Paso 2.1.10.2.1
Combina x y 15x45.
x15+x5x45+615x45
Paso 2.1.10.2.2
Mueve x45 al numerador mediante la regla del exponente negativo 1bn=b-n.
x15+xx-455+615x45
Paso 2.1.10.2.3
Multiplica x por x-45 sumando los exponentes.
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Paso 2.1.10.2.3.1
Multiplica x por x-45.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.10.2.3.1.1
Eleva x a la potencia de 1.
x15+x1x-455+615x45
Paso 2.1.10.2.3.1.2
Usa la regla de la potencia aman=am+n para combinar exponentes.
x15+x1-455+615x45
x15+x1-455+615x45
Paso 2.1.10.2.3.2
Escribe 1 como una fracción con un denominador común.
x15+x55-455+615x45
Paso 2.1.10.2.3.3
Combina los numeradores sobre el denominador común.
x15+x5-455+615x45
Paso 2.1.10.2.3.4
Resta 4 de 5.
x15+x155+615x45
x15+x155+615x45
Paso 2.1.10.2.4
Combina 6 y 15x45.
x15+x155+65x45
Paso 2.1.10.2.5
Para escribir x15 como una fracción con un denominador común, multiplica por 55.
x1555+x155+65x45
Paso 2.1.10.2.6
Combina x15 y 55.
x1555+x155+65x45
Paso 2.1.10.2.7
Combina los numeradores sobre el denominador común.
x155+x155+65x45
Paso 2.1.10.2.8
Mueve 5 a la izquierda de x15.
5x15+x155+65x45
Paso 2.1.10.2.9
Suma 5x15 y x15.
f(x)=6x155+65x45
f(x)=6x155+65x45
f(x)=6x155+65x45
f(x)=6x155+65x45
Paso 2.2
Obtener la segunda derivada.
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Paso 2.2.1
Según la regla de la suma, la derivada de 6x155+65x45 con respecto a x es ddx[6x155]+ddx[65x45].
ddx[6x155]+ddx[65x45]
Paso 2.2.2
Evalúa ddx[6x155].
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Paso 2.2.2.1
Como 65 es constante con respecto a x, la derivada de 6x155 con respecto a x es 65ddx[x15].
65ddx[x15]+ddx[65x45]
Paso 2.2.2.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que ddx[xn] es nxn-1 donde n=15.
65(15x15-1)+ddx[65x45]
Paso 2.2.2.3
Para escribir -1 como una fracción con un denominador común, multiplica por 55.
65(15x15-155)+ddx[65x45]
Paso 2.2.2.4
Combina -1 y 55.
65(15x15+-155)+ddx[65x45]
Paso 2.2.2.5
Combina los numeradores sobre el denominador común.
65(15x1-155)+ddx[65x45]
Paso 2.2.2.6
Simplifica el numerador.
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Paso 2.2.2.6.1
Multiplica -1 por 5.
65(15x1-55)+ddx[65x45]
Paso 2.2.2.6.2
Resta 5 de 1.
65(15x-45)+ddx[65x45]
65(15x-45)+ddx[65x45]
Paso 2.2.2.7
Mueve el negativo al frente de la fracción.
65(15x-45)+ddx[65x45]
Paso 2.2.2.8
Combina 15 y x-45.
65x-455+ddx[65x45]
Paso 2.2.2.9
Multiplica 65 por x-455.
6x-4555+ddx[65x45]
Paso 2.2.2.10
Multiplica 5 por 5.
6x-4525+ddx[65x45]
Paso 2.2.2.11
Mueve x-45 al denominador mediante la regla del exponente negativo b-n=1bn.
625x45+ddx[65x45]
625x45+ddx[65x45]
Paso 2.2.3
Evalúa ddx[65x45].
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Paso 2.2.3.1
Como 65 es constante con respecto a x, la derivada de 65x45 con respecto a x es 65ddx[1x45].
625x45+65ddx[1x45]
Paso 2.2.3.2
Reescribe 1x45 como (x45)-1.
625x45+65ddx[(x45)-1]
Paso 2.2.3.3
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que ddx[f(g(x))] es f(g(x))g(x) donde f(x)=x-1 y g(x)=x45.
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Paso 2.2.3.3.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece u como x45.
625x45+65(ddu[u-1]ddx[x45])
Paso 2.2.3.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que ddu[un] es nun-1 donde n=-1.
625x45+65(-u-2ddx[x45])
Paso 2.2.3.3.3
Reemplaza todos los casos de u con x45.
625x45+65(-(x45)-2ddx[x45])
625x45+65(-(x45)-2ddx[x45])
Paso 2.2.3.4
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que ddx[xn] es nxn-1 donde n=45.
625x45+65(-(x45)-2(45x45-1))
Paso 2.2.3.5
Multiplica los exponentes en (x45)-2.
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Paso 2.2.3.5.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, (am)n=amn.
625x45+65(-x45-2(45x45-1))
Paso 2.2.3.5.2
Multiplica 45-2.
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Paso 2.2.3.5.2.1
Combina 45 y -2.
625x45+65(-x4-25(45x45-1))
Paso 2.2.3.5.2.2
Multiplica 4 por -2.
625x45+65(-x-85(45x45-1))
625x45+65(-x-85(45x45-1))
Paso 2.2.3.5.3
Mueve el negativo al frente de la fracción.
625x45+65(-x-85(45x45-1))
625x45+65(-x-85(45x45-1))
Paso 2.2.3.6
Para escribir -1 como una fracción con un denominador común, multiplica por 55.
625x45+65(-x-85(45x45-155))
Paso 2.2.3.7
Combina -1 y 55.
625x45+65(-x-85(45x45+-155))
Paso 2.2.3.8
Combina los numeradores sobre el denominador común.
625x45+65(-x-85(45x4-155))
Paso 2.2.3.9
Simplifica el numerador.
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Paso 2.2.3.9.1
Multiplica -1 por 5.
625x45+65(-x-85(45x4-55))
Paso 2.2.3.9.2
Resta 5 de 4.
625x45+65(-x-85(45x-15))
625x45+65(-x-85(45x-15))
Paso 2.2.3.10
Mueve el negativo al frente de la fracción.
625x45+65(-x-85(45x-15))
Paso 2.2.3.11
Combina 45 y x-15.
625x45+65(-x-854x-155)
Paso 2.2.3.12
Combina 4x-155 y x-85.
625x45+65(-4x-15x-855)
Paso 2.2.3.13
Multiplica x-15 por x-85 sumando los exponentes.
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Paso 2.2.3.13.1
Mueve x-85.
625x45+65(-4(x-85x-15)5)
Paso 2.2.3.13.2
Usa la regla de la potencia aman=am+n para combinar exponentes.
625x45+65(-4x-85-155)
Paso 2.2.3.13.3
Combina los numeradores sobre el denominador común.
625x45+65(-4x-8-155)
Paso 2.2.3.13.4
Resta 1 de -8.
625x45+65(-4x-955)
Paso 2.2.3.13.5
Mueve el negativo al frente de la fracción.
625x45+65(-4x-955)
625x45+65(-4x-955)
Paso 2.2.3.14
Mueve x-95 al denominador mediante la regla del exponente negativo b-n=1bn.
625x45+65(-45x95)
Paso 2.2.3.15
Multiplica 65 por 45x95.
625x45-645(5x95)
Paso 2.2.3.16
Multiplica 6 por 4.
625x45-245(5x95)
Paso 2.2.3.17
Multiplica 5 por 5.
f(x)=625x45-2425x95
f(x)=625x45-2425x95
f(x)=625x45-2425x95
Paso 2.3
La segunda derivada de f(x) con respecto a x es 625x45-2425x95.
625x45-2425x95
625x45-2425x95
Paso 3
Establece la segunda derivada igual a 0 luego resuelve la ecuación 625x45-2425x95=0.
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Paso 3.1
Establece la segunda derivada igual a 0.
625x45-2425x95=0
Paso 3.2
Obtén el mcd de los términos en la ecuación.
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Paso 3.2.1
La obtención del mcd de una lista de valores es lo mismo que obtener el MCM de los denominadores de esos valores.
25x45,25x95,1
Paso 3.2.2
Como 25x45,25x95,1 contiene tanto números como variables, hay dos pasos para obtener el MCM. Obtén el MCM para la parte numérica 25,25,1 y, luego, obtén el MCM para la parte variable x45,x95.
Paso 3.2.3
El MCM es el número positivo más pequeño en el que se dividen uniformemente todos los números.
1. Indica los factores primos de cada número.
2. Multiplica cada factor la mayor cantidad de veces que aparece en cualquier número.
Paso 3.2.4
25 tiene factores de 5 y 5.
55
Paso 3.2.5
El número 1 no es un número primo porque solo tiene un factor positivo, que es sí mismo.
No es primo
Paso 3.2.6
El MCM de 25,25,1 es el resultado de la multiplicación de todos los factores primos la mayor cantidad de veces que ocurran en cualquiera de los números.
55
Paso 3.2.7
Multiplica 5 por 5.
25
Paso 3.2.8
El MCM de x45,x95 es el resultado de la multiplicación de todos los factores primos la mayor cantidad de veces que ocurran en cualquiera de los términos.
x95
Paso 3.2.9
El MCM para 25x45,25x95,1 es la parte numérica 25 multiplicada por la parte variable.
25x95
25x95
Paso 3.3
Multiplica cada término en 625x45-2425x95=0 por 25x95 para eliminar las fracciones.
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Paso 3.3.1
Multiplica cada término en 625x45-2425x95=0 por 25x95.
625x45(25x95)-2425x95(25x95)=0(25x95)
Paso 3.3.2
Simplifica el lado izquierdo.
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Paso 3.3.2.1
Simplifica cada término.
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Paso 3.3.2.1.1
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
25625x45x95-2425x95(25x95)=0(25x95)
Paso 3.3.2.1.2
Cancela el factor común de 25.
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Paso 3.3.2.1.2.1
Cancela el factor común.
25625x45x95-2425x95(25x95)=0(25x95)
Paso 3.3.2.1.2.2
Reescribe la expresión.
6x45x95-2425x95(25x95)=0(25x95)
6x45x95-2425x95(25x95)=0(25x95)
Paso 3.3.2.1.3
Cancela el factor común de x45.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.3.2.1.3.1
Factoriza x45 de x95.
6x45(x45x55)-2425x95(25x95)=0(25x95)
Paso 3.3.2.1.3.2
Cancela el factor común.
6x45(x45x55)-2425x95(25x95)=0(25x95)
Paso 3.3.2.1.3.3
Reescribe la expresión.
6x55-2425x95(25x95)=0(25x95)
6x55-2425x95(25x95)=0(25x95)
Paso 3.3.2.1.4
Divide 5 por 5.
6x1-2425x95(25x95)=0(25x95)
Paso 3.3.2.1.5
Simplifica.
6x-2425x95(25x95)=0(25x95)
Paso 3.3.2.1.6
Cancela el factor común de 25x95.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.3.2.1.6.1
Mueve el signo menos inicial en -2425x95 al numerador.
6x+-2425x95(25x95)=0(25x95)
Paso 3.3.2.1.6.2
Cancela el factor común.
6x+-2425x95(25x95)=0(25x95)
Paso 3.3.2.1.6.3
Reescribe la expresión.
6x-24=0(25x95)
6x-24=0(25x95)
6x-24=0(25x95)
6x-24=0(25x95)
Paso 3.3.3
Simplifica el lado derecho.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.3.3.1
Multiplica 0(25x95).
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Paso 3.3.3.1.1
Multiplica 25 por 0.
6x-24=0x95
Paso 3.3.3.1.2
Multiplica 0 por x95.
6x-24=0
6x-24=0
6x-24=0
6x-24=0
Paso 3.4
Resuelve la ecuación.
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Paso 3.4.1
Suma 24 a ambos lados de la ecuación.
6x=24
Paso 3.4.2
Divide cada término en 6x=24 por 6 y simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.4.2.1
Divide cada término en 6x=24 por 6.
6x6=246
Paso 3.4.2.2
Simplifica el lado izquierdo.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.4.2.2.1
Cancela el factor común de 6.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.4.2.2.1.1
Cancela el factor común.
6x6=246
Paso 3.4.2.2.1.2
Divide x por 1.
x=246
x=246
x=246
Paso 3.4.2.3
Simplifica el lado derecho.
Toca para ver más pasos...
Paso 3.4.2.3.1
Divide 24 por 6.
x=4
x=4
x=4
x=4
x=4
Paso 4
Obtén los puntos donde la segunda derivada es 0.
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Paso 4.1
Sustituye 4 en f(x)=x15(x+6) para obtener el valor de y.
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Paso 4.1.1
Reemplaza la variable x con 4 en la expresión.
f(4)=(4)15((4)+6)
Paso 4.1.2
Simplifica el resultado.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.1.2.1
Suma 4 y 6.
f(4)=41510
Paso 4.1.2.2
Mueve 10 a la izquierda de 415.
f(4)=10415
Paso 4.1.2.3
La respuesta final es 10415.
10415
10415
10415
Paso 4.2
El punto que se obtiene mediante la sustitución de 4 en f(x)=x15(x+6) es (4,10415). Este puede ser un punto de inflexión.
(4,10415)
(4,10415)
Paso 5
Divide (-,) en intervalos alrededor de los puntos que podrían ser puntos de inflexión.
(-,4)(4,)
Paso 6
Sustituye un valor del intervalo (-,4) en la segunda derivada para determinar si está aumentando o disminuyendo.
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Paso 6.1
Reemplaza la variable x con 3.9 en la expresión.
f′′(3.9)=625(3.9)45-2425(3.9)95
Paso 6.2
Simplifica el resultado.
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Paso 6.2.1
Simplifica cada término.
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Paso 6.2.1.1
Eleva 3.9 a la potencia de 45.
f′′(3.9)=6252.97065136-2425(3.9)95
Paso 6.2.1.2
Multiplica 25 por 2.97065136.
f′′(3.9)=674.26628404-2425(3.9)95
Paso 6.2.1.3
Divide 6 por 74.26628404.
f′′(3.9)=0.08079036-2425(3.9)95
Paso 6.2.1.4
Eleva 3.9 a la potencia de 95.
f′′(3.9)=0.08079036-242511.58554031
Paso 6.2.1.5
Multiplica 25 por 11.58554031.
f′′(3.9)=0.08079036-24289.63850777
Paso 6.2.1.6
Divide 24 por 289.63850777.
f′′(3.9)=0.08079036-10.08286191
Paso 6.2.1.7
Multiplica -1 por 0.08286191.
f′′(3.9)=0.08079036-0.08286191
f′′(3.9)=0.08079036-0.08286191
Paso 6.2.2
Resta 0.08286191 de 0.08079036.
f′′(3.9)=-0.00207154
Paso 6.2.3
La respuesta final es -0.00207154.
-0.00207154
-0.00207154
Paso 6.3
En 3.9, la segunda derivada es -0.00207154. Dado que esto es negativo, la segunda derivada disminuye en el intervalo (-,4).
Decrecimiento en (-,4) desde f′′(x)<0
Decrecimiento en (-,4) desde f′′(x)<0
Paso 7
Sustituye un valor del intervalo (4,) en la segunda derivada para determinar si está aumentando o disminuyendo.
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Paso 7.1
Reemplaza la variable x con 4.1 en la expresión.
f′′(4.1)=625(4.1)45-2425(4.1)95
Paso 7.2
Simplifica el resultado.
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Paso 7.2.1
Simplifica cada término.
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Paso 7.2.1.1
Eleva 4.1 a la potencia de 45.
f′′(4.1)=6253.09191171-2425(4.1)95
Paso 7.2.1.2
Multiplica 25 por 3.09191171.
f′′(4.1)=677.29779298-2425(4.1)95
Paso 7.2.1.3
Divide 6 por 77.29779298.
f′′(4.1)=0.07762187-2425(4.1)95
Paso 7.2.1.4
Eleva 4.1 a la potencia de 95.
f′′(4.1)=0.07762187-242512.67683804
Paso 7.2.1.5
Multiplica 25 por 12.67683804.
f′′(4.1)=0.07762187-24316.92095122
Paso 7.2.1.6
Divide 24 por 316.92095122.
f′′(4.1)=0.07762187-10.07572866
Paso 7.2.1.7
Multiplica -1 por 0.07572866.
f′′(4.1)=0.07762187-0.07572866
f′′(4.1)=0.07762187-0.07572866
Paso 7.2.2
Resta 0.07572866 de 0.07762187.
f′′(4.1)=0.00189321
Paso 7.2.3
La respuesta final es 0.00189321.
0.00189321
0.00189321
Paso 7.3
En 4.1, la segunda derivada es 0.00189321. Dado que esto es positivo, la segunda derivada aumenta en el intervalo (4,).
Incremento en (4,) ya que f′′(x)>0
Incremento en (4,) ya que f′′(x)>0
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. El punto de inflexión en este caso es (4,10415).
(4,10415)
Paso 9
image of graph
(
(
)
)
|
|
[
[
]
]
7
7
8
8
9
9
°
°
θ
θ
4
4
5
5
6
6
/
/
^
^
×
×
>
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π
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1
1
2
2
3
3
-
-
+
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÷
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!
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,
,
0
0
.
.
%
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=
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 [x2  12  π  xdx ]