Cálculo Ejemplos

Hallar la concavidad (e^x)/(6+e^x)
Paso 1
Escribe como una función.
Paso 2
Find the values where the second derivative is equal to .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1
Obtener la segunda derivada.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.1
Obtén la primera derivada.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.1.1
Diferencia con la regla del cociente, que establece que es donde y .
Paso 2.1.1.2
Diferencia con la regla exponencial, que establece que es donde = .
Paso 2.1.1.3
Diferencia.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.1.3.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.1.1.3.2
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.1.1.3.3
Suma y .
Paso 2.1.1.4
Diferencia con la regla exponencial, que establece que es donde = .
Paso 2.1.1.5
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.1.5.1
Mueve .
Paso 2.1.1.5.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.1.1.5.3
Suma y .
Paso 2.1.1.6
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.1.6.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.1.1.6.2
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.1.6.2.1
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.1.6.2.1.1
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.1.1.6.2.1.2
Suma y .
Paso 2.1.1.6.2.2
Combina los términos opuestos en .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.1.6.2.2.1
Resta de .
Paso 2.1.1.6.2.2.2
Suma y .
Paso 2.1.2
Obtener la segunda derivada.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.2.1
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.1.2.2
Diferencia con la regla del cociente, que establece que es donde y .
Paso 2.1.2.3
Multiplica los exponentes en .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.2.3.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 2.1.2.3.2
Multiplica por .
Paso 2.1.2.4
Diferencia con la regla exponencial, que establece que es donde = .
Paso 2.1.2.5
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.2.5.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 2.1.2.5.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 2.1.2.5.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 2.1.2.6
Diferencia.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.2.6.1
Multiplica por .
Paso 2.1.2.6.2
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 2.1.2.6.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 2.1.2.6.4
Suma y .
Paso 2.1.2.7
Diferencia con la regla exponencial, que establece que es donde = .
Paso 2.1.2.8
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.1.2.9
Suma y .
Paso 2.1.2.10
Factoriza de .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.2.10.1
Factoriza de .
Paso 2.1.2.10.2
Factoriza de .
Paso 2.1.2.10.3
Factoriza de .
Paso 2.1.2.11
Cancela los factores comunes.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.2.11.1
Factoriza de .
Paso 2.1.2.11.2
Cancela el factor común.
Paso 2.1.2.11.3
Reescribe la expresión.
Paso 2.1.2.12
Combina y .
Paso 2.1.2.13
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.2.13.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.1.2.13.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 2.1.2.13.3
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.2.13.3.1
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.2.13.3.1.1
Multiplica por .
Paso 2.1.2.13.3.1.2
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.2.13.3.1.2.1
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 2.1.2.13.3.1.2.2
Suma y .
Paso 2.1.2.13.3.1.3
Multiplica por .
Paso 2.1.2.13.3.2
Resta de .
Paso 2.1.2.13.4
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.2.13.4.1
Factoriza de .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.2.13.4.1.1
Factoriza de .
Paso 2.1.2.13.4.1.2
Factoriza de .
Paso 2.1.2.13.4.1.3
Factoriza de .
Paso 2.1.2.13.4.2
Reescribe como .
Paso 2.1.2.13.4.3
Sea . Sustituye por todos los casos de .
Paso 2.1.2.13.4.4
Factoriza de .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1.2.13.4.4.1
Factoriza de .
Paso 2.1.2.13.4.4.2
Factoriza de .
Paso 2.1.2.13.4.4.3
Factoriza de .
Paso 2.1.2.13.4.5
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 2.1.3
La segunda derivada de con respecto a es .
Paso 2.2
Establece la segunda derivada igual a luego resuelve la ecuación .
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Paso 2.2.1
Establece la segunda derivada igual a .
Paso 2.2.2
Establece el numerador igual a cero.
Paso 2.2.3
Resuelve la ecuación en .
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Paso 2.2.3.1
Si cualquier factor individual en el lado izquierdo de la ecuación es igual a , la expresión completa será igual a .
Paso 2.2.3.2
Establece igual a y resuelve .
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Paso 2.2.3.2.1
Establece igual a .
Paso 2.2.3.2.2
Resuelve en .
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Paso 2.2.3.2.2.1
Resta el logaritmo natural de ambos lados de la ecuación para eliminar la variable del exponente.
Paso 2.2.3.2.2.2
La ecuación no puede resolverse porque es indefinida.
Indefinida
Paso 2.2.3.2.2.3
No hay soluciones para
No hay solución
No hay solución
No hay solución
Paso 2.2.3.3
Establece igual a y resuelve .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.2.3.3.1
Establece igual a .
Paso 2.2.3.3.2
Resuelve en .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.2.3.3.2.1
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 2.2.3.3.2.2
Divide cada término en por y simplifica.
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Paso 2.2.3.3.2.2.1
Divide cada término en por .
Paso 2.2.3.3.2.2.2
Simplifica el lado izquierdo.
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Paso 2.2.3.3.2.2.2.1
La división de dos valores negativos da como resultado un valor positivo.
Paso 2.2.3.3.2.2.2.2
Divide por .
Paso 2.2.3.3.2.2.3
Simplifica el lado derecho.
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Paso 2.2.3.3.2.2.3.1
Divide por .
Paso 2.2.3.3.2.3
Resta el logaritmo natural de ambos lados de la ecuación para eliminar la variable del exponente.
Paso 2.2.3.3.2.4
Expande el lado izquierdo.
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Paso 2.2.3.3.2.4.1
Expande ; para ello, mueve fuera del logaritmo.
Paso 2.2.3.3.2.4.2
El logaritmo natural de es .
Paso 2.2.3.3.2.4.3
Multiplica por .
Paso 2.2.3.4
La solución final comprende todos los valores que hacen verdadera.
Paso 3
Obtén el dominio de .
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Paso 3.1
Establece el denominador en igual que para obtener el lugar donde no está definida la expresión.
Paso 3.2
Resuelve
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Paso 3.2.1
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 3.2.2
Resta el logaritmo natural de ambos lados de la ecuación para eliminar la variable del exponente.
Paso 3.2.3
La ecuación no puede resolverse porque es indefinida.
Indefinida
Paso 3.2.4
No hay soluciones para
No hay solución
No hay solución
Paso 3.3
El dominio son todos números reales.
Notación de intervalo:
Notación del constructor de conjuntos:
Notación de intervalo:
Notación del constructor de conjuntos:
Paso 4
Crea intervalos alrededor de los valores de donde la segunda derivada es cero o indefinida.
Paso 5
Sustituye cualquier número del intervalo en la segunda derivada y evalúa para determinar la concavidad.
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Paso 5.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 5.2
Simplifica el resultado.
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Paso 5.2.1
Simplifica el numerador.
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Paso 5.2.1.1
Cualquier valor elevado a es .
Paso 5.2.1.2
Multiplica por .
Paso 5.2.1.3
Resta de .
Paso 5.2.1.4
Multiplica por .
Paso 5.2.1.5
Cualquier valor elevado a es .
Paso 5.2.2
Simplifica el denominador.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.2.2.1
Cualquier valor elevado a es .
Paso 5.2.2.2
Suma y .
Paso 5.2.2.3
Eleva a la potencia de .
Paso 5.2.3
Multiplica por .
Paso 5.2.4
La respuesta final es .
Paso 5.3
La gráfica es convexa en el intervalo porque es positiva.
Convexo en dado que es positivo
Convexo en dado que es positivo
Paso 6
Sustituye cualquier número del intervalo en la segunda derivada y evalúa para determinar la concavidad.
Toca para ver más pasos...
Paso 6.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 6.2
La respuesta final es .
Paso 6.3
La gráfica es cóncava en el intervalo porque es negativa.
Cóncavo en dado que es negativo
Cóncavo en dado que es negativo
Paso 7
La gráfica es cóncava cuando la segunda derivada es negativa y convexa cuando la segunda derivada es positiva.
Convexo en dado que es positivo
Cóncavo en dado que es negativo
Paso 8