Cálculo Ejemplos

Hallar la concavidad f(x)=1/(x^2-6x-7)
Paso 1
Find the values where the second derivative is equal to .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1
Obtener la segunda derivada.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.1
Obtén la primera derivada.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.1.1
Reescribe como .
Paso 1.1.1.2
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.1.2.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 1.1.1.2.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.1.1.2.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 1.1.1.3
Diferencia.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.1.3.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.1.3.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.1.1.3.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.1.3.4
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.1.1.3.5
Multiplica por .
Paso 1.1.1.3.6
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.1.3.7
Suma y .
Paso 1.1.1.4
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 1.1.1.5
Reordena los factores de .
Paso 1.1.2
Obtener la segunda derivada.
Toca para ver más pasos...
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 del producto, que establece que es donde y .
Paso 1.1.2.3
Aplica reglas básicas de exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.3.1
Reescribe como .
Paso 1.1.2.3.2
Multiplica los exponentes en .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.3.2.1
Aplica la regla de la potencia y multiplica los exponentes, .
Paso 1.1.2.3.2.2
Multiplica por .
Paso 1.1.2.4
Diferencia con la regla de la cadena, que establece que es donde y .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.4.1
Para aplicar la regla de la cadena, establece como .
Paso 1.1.2.4.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.1.2.4.3
Reemplaza todos los casos de con .
Paso 1.1.2.5
Diferencia.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.5.1
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.2.5.2
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.1.2.5.3
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.2.5.4
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.1.2.5.5
Multiplica por .
Paso 1.1.2.5.6
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.2.5.7
Suma y .
Paso 1.1.2.6
Eleva a la potencia de .
Paso 1.1.2.7
Eleva a la potencia de .
Paso 1.1.2.8
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.1.2.9
Suma y .
Paso 1.1.2.10
Según la regla de la suma, la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.2.11
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.2.12
Diferencia con la regla de la potencia, que establece que es donde .
Paso 1.1.2.13
Multiplica por .
Paso 1.1.2.14
Como es constante con respecto a , la derivada de con respecto a es .
Paso 1.1.2.15
Combina fracciones.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.15.1
Suma y .
Paso 1.1.2.15.2
Combina y .
Paso 1.1.2.16
Para escribir como una fracción con un denominador común, multiplica por .
Paso 1.1.2.17
Combina y .
Paso 1.1.2.18
Combina los numeradores sobre el denominador común.
Paso 1.1.2.19
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.19.1
Mueve .
Paso 1.1.2.19.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.1.2.19.3
Resta de .
Paso 1.1.2.20
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.1
Reescribe la expresión mediante la regla del exponente negativo .
Paso 1.1.2.20.2
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.2.1
Factoriza con el método AC.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.2.1.1
Considera la forma . Encuentra un par de números enteros cuyo producto sea y cuya suma sea . En este caso, cuyo producto es y cuya suma es .
Paso 1.1.2.20.2.1.2
Escribe la forma factorizada mediante estos números enteros.
Paso 1.1.2.20.2.2
Combina y .
Paso 1.1.2.20.2.3
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 1.1.2.20.2.4
Reescribe como .
Paso 1.1.2.20.2.5
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.2.5.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.1.2.20.2.5.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.1.2.20.2.5.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.1.2.20.2.6
Simplifica y combina los términos similares.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.2.6.1
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.2.6.1.1
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 1.1.2.20.2.6.1.2
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.2.6.1.2.1
Mueve .
Paso 1.1.2.20.2.6.1.2.2
Multiplica por .
Paso 1.1.2.20.2.6.1.3
Multiplica por .
Paso 1.1.2.20.2.6.1.4
Multiplica por .
Paso 1.1.2.20.2.6.1.5
Multiplica por .
Paso 1.1.2.20.2.6.1.6
Multiplica por .
Paso 1.1.2.20.2.6.2
Resta de .
Paso 1.1.2.20.2.7
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.1.2.20.2.8
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.2.8.1
Multiplica .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.2.8.1.1
Multiplica por .
Paso 1.1.2.20.2.8.1.2
Combina y .
Paso 1.1.2.20.2.8.1.3
Multiplica por .
Paso 1.1.2.20.2.8.1.4
Combina y .
Paso 1.1.2.20.2.8.2
Multiplica .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.2.8.2.1
Multiplica por .
Paso 1.1.2.20.2.8.2.2
Combina y .
Paso 1.1.2.20.2.8.2.3
Multiplica por .
Paso 1.1.2.20.2.8.2.4
Combina y .
Paso 1.1.2.20.2.8.3
Multiplica .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.2.8.3.1
Multiplica por .
Paso 1.1.2.20.2.8.3.2
Combina y .
Paso 1.1.2.20.2.8.3.3
Multiplica por .
Paso 1.1.2.20.2.9
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.2.9.1
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 1.1.2.20.2.9.2
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 1.1.2.20.3
Combina los términos.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.3.1
Multiplica por .
Paso 1.1.2.20.3.2
Combinar.
Paso 1.1.2.20.3.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.1.2.20.3.4
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.3.4.1
Cancela el factor común.
Paso 1.1.2.20.3.4.2
Reescribe la expresión.
Paso 1.1.2.20.3.5
Mueve a la izquierda de .
Paso 1.1.2.20.4
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.4.1
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 1.1.2.20.4.2
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.4.2.1
Factoriza de .
Paso 1.1.2.20.4.2.2
Cancela el factor común.
Paso 1.1.2.20.4.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 1.1.2.20.4.3
Multiplica por .
Paso 1.1.2.20.4.4
Reescribe con la propiedad conmutativa de la multiplicación.
Paso 1.1.2.20.4.5
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.4.5.1
Factoriza de .
Paso 1.1.2.20.4.5.2
Cancela el factor común.
Paso 1.1.2.20.4.5.3
Reescribe la expresión.
Paso 1.1.2.20.4.6
Multiplica por .
Paso 1.1.2.20.4.7
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.1.2.20.4.8
Multiplica por .
Paso 1.1.2.20.4.9
Expande con el método PEIU (primero, exterior, interior, ultimo).
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.4.9.1
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.1.2.20.4.9.2
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.1.2.20.4.9.3
Aplica la propiedad distributiva.
Paso 1.1.2.20.4.10
Simplifica y combina los términos similares.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.4.10.1
Simplifica cada término.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.4.10.1.1
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.4.10.1.1.1
Mueve .
Paso 1.1.2.20.4.10.1.1.2
Multiplica por .
Paso 1.1.2.20.4.10.1.2
Multiplica por .
Paso 1.1.2.20.4.10.1.3
Multiplica por .
Paso 1.1.2.20.4.10.2
Resta de .
Paso 1.1.2.20.4.11
Suma y .
Paso 1.1.2.20.4.12
Resta de .
Paso 1.1.2.20.4.13
Resta de .
Paso 1.1.2.20.4.14
Factoriza de .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.4.14.1
Factoriza de .
Paso 1.1.2.20.4.14.2
Factoriza de .
Paso 1.1.2.20.4.14.3
Factoriza de .
Paso 1.1.2.20.4.14.4
Factoriza de .
Paso 1.1.2.20.4.14.5
Factoriza de .
Paso 1.1.2.20.5
Simplifica el denominador.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.5.1
Factoriza con el método AC.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.5.1.1
Considera la forma . Encuentra un par de números enteros cuyo producto sea y cuya suma sea . En este caso, cuyo producto es y cuya suma es .
Paso 1.1.2.20.5.1.2
Escribe la forma factorizada mediante estos números enteros.
Paso 1.1.2.20.5.2
Aplica la regla del producto a .
Paso 1.1.2.20.5.3
Combina exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.5.3.1
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.5.3.1.1
Mueve .
Paso 1.1.2.20.5.3.1.2
Multiplica por .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.5.3.1.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 1.1.2.20.5.3.1.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.1.2.20.5.3.1.3
Suma y .
Paso 1.1.2.20.5.3.2
Multiplica por sumando los exponentes.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.5.3.2.1
Mueve .
Paso 1.1.2.20.5.3.2.2
Multiplica por .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.1.2.20.5.3.2.2.1
Eleva a la potencia de .
Paso 1.1.2.20.5.3.2.2.2
Usa la regla de la potencia para combinar exponentes.
Paso 1.1.2.20.5.3.2.3
Suma y .
Paso 1.1.2.20.6
Factoriza de .
Paso 1.1.2.20.7
Factoriza de .
Paso 1.1.2.20.8
Factoriza de .
Paso 1.1.2.20.9
Reescribe como .
Paso 1.1.2.20.10
Factoriza de .
Paso 1.1.2.20.11
Reescribe como .
Paso 1.1.2.20.12
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 1.1.2.20.13
Multiplica por .
Paso 1.1.2.20.14
Multiplica por .
Paso 1.1.3
La segunda derivada de con respecto a es .
Paso 1.2
Establece la segunda derivada igual a luego resuelve la ecuación .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.2.1
Establece la segunda derivada igual a .
Paso 1.2.2
Establece el numerador igual a cero.
Paso 1.2.3
Resuelve la ecuación en .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.2.3.1
Divide cada término en por y simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.2.3.1.1
Divide cada término en por .
Paso 1.2.3.1.2
Simplifica el lado izquierdo.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.2.3.1.2.1
Cancela el factor común de .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.2.3.1.2.1.1
Cancela el factor común.
Paso 1.2.3.1.2.1.2
Divide por .
Paso 1.2.3.1.3
Simplifica el lado derecho.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.2.3.1.3.1
Divide por .
Paso 1.2.3.2
Usa la fórmula cuadrática para obtener las soluciones.
Paso 1.2.3.3
Sustituye los valores , y en la fórmula cuadrática y resuelve .
Paso 1.2.3.4
Simplifica.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.2.3.4.1
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.2.3.4.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 1.2.3.4.1.2
Multiplica .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.2.3.4.1.2.1
Multiplica por .
Paso 1.2.3.4.1.2.2
Multiplica por .
Paso 1.2.3.4.1.3
Resta de .
Paso 1.2.3.4.1.4
Reescribe como .
Paso 1.2.3.4.1.5
Reescribe como .
Paso 1.2.3.4.1.6
Reescribe como .
Paso 1.2.3.4.1.7
Reescribe como .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.2.3.4.1.7.1
Factoriza de .
Paso 1.2.3.4.1.7.2
Reescribe como .
Paso 1.2.3.4.1.8
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 1.2.3.4.1.9
Mueve a la izquierda de .
Paso 1.2.3.4.2
Multiplica por .
Paso 1.2.3.4.3
Simplifica .
Paso 1.2.3.5
Simplifica la expresión para obtener el valor de la parte de .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.2.3.5.1
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.2.3.5.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 1.2.3.5.1.2
Multiplica .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.2.3.5.1.2.1
Multiplica por .
Paso 1.2.3.5.1.2.2
Multiplica por .
Paso 1.2.3.5.1.3
Resta de .
Paso 1.2.3.5.1.4
Reescribe como .
Paso 1.2.3.5.1.5
Reescribe como .
Paso 1.2.3.5.1.6
Reescribe como .
Paso 1.2.3.5.1.7
Reescribe como .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.2.3.5.1.7.1
Factoriza de .
Paso 1.2.3.5.1.7.2
Reescribe como .
Paso 1.2.3.5.1.8
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 1.2.3.5.1.9
Mueve a la izquierda de .
Paso 1.2.3.5.2
Multiplica por .
Paso 1.2.3.5.3
Simplifica .
Paso 1.2.3.5.4
Cambia a .
Paso 1.2.3.6
Simplifica la expresión para obtener el valor de la parte de .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.2.3.6.1
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 1.2.3.6.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 1.2.3.6.1.2
Multiplica .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.2.3.6.1.2.1
Multiplica por .
Paso 1.2.3.6.1.2.2
Multiplica por .
Paso 1.2.3.6.1.3
Resta de .
Paso 1.2.3.6.1.4
Reescribe como .
Paso 1.2.3.6.1.5
Reescribe como .
Paso 1.2.3.6.1.6
Reescribe como .
Paso 1.2.3.6.1.7
Reescribe como .
Toca para ver más pasos...
Paso 1.2.3.6.1.7.1
Factoriza de .
Paso 1.2.3.6.1.7.2
Reescribe como .
Paso 1.2.3.6.1.8
Retira los términos de abajo del radical.
Paso 1.2.3.6.1.9
Mueve a la izquierda de .
Paso 1.2.3.6.2
Multiplica por .
Paso 1.2.3.6.3
Simplifica .
Paso 1.2.3.6.4
Cambia a .
Paso 1.2.3.7
La respuesta final es la combinación de ambas soluciones.
Paso 2
Obtén el dominio de .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.1
Establece el denominador en igual que para obtener el lugar donde no está definida la expresión.
Paso 2.2
Resuelve
Toca para ver más pasos...
Paso 2.2.1
Factoriza con el método AC.
Toca para ver más pasos...
Paso 2.2.1.1
Considera la forma . Encuentra un par de números enteros cuyo producto sea y cuya suma sea . En este caso, cuyo producto es y cuya suma es .
Paso 2.2.1.2
Escribe la forma factorizada mediante estos números enteros.
Paso 2.2.2
Si cualquier factor individual en el lado izquierdo de la ecuación es igual a , la expresión completa será igual a .
Paso 2.2.3
Establece igual a y resuelve .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.2.3.1
Establece igual a .
Paso 2.2.3.2
Suma a ambos lados de la ecuación.
Paso 2.2.4
Establece igual a y resuelve .
Toca para ver más pasos...
Paso 2.2.4.1
Establece igual a .
Paso 2.2.4.2
Resta de ambos lados de la ecuación.
Paso 2.2.5
La solución final comprende todos los valores que hacen verdadera.
Paso 2.3
El dominio son todos los valores de que hacen que la expresión sea definida.
Notación de intervalo:
Notación del constructor de conjuntos:
Notación de intervalo:
Notación del constructor de conjuntos:
Paso 3
Crea intervalos alrededor de los valores de donde la segunda derivada es cero o indefinida.
Paso 4
Sustituye cualquier número del intervalo en la segunda derivada y evalúa para determinar la concavidad.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 4.2
Simplifica el resultado.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.2.1
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.2.1.1
Eleva a la potencia de .
Paso 4.2.1.2
Multiplica por .
Paso 4.2.1.3
Multiplica por .
Paso 4.2.1.4
Suma y .
Paso 4.2.1.5
Suma y .
Paso 4.2.2
Simplifica el denominador.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.2.2.1
Resta de .
Paso 4.2.2.2
Suma y .
Paso 4.2.2.3
Eleva a la potencia de .
Paso 4.2.2.4
Eleva a la potencia de .
Paso 4.2.3
Multiplica.
Toca para ver más pasos...
Paso 4.2.3.1
Multiplica por .
Paso 4.2.3.2
Multiplica por .
Paso 4.2.4
La respuesta final es .
Paso 4.3
La gráfica es convexa en el intervalo porque es positiva.
Convexo en dado que es positivo
Convexo en dado que es positivo
Paso 5
Sustituye cualquier número del intervalo en la segunda derivada y evalúa para determinar la concavidad.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.1
Reemplaza la variable con en la expresión.
Paso 5.2
Simplifica el resultado.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.2.1
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.2.1.1
Elevar a cualquier potencia positiva da como resultado .
Paso 5.2.1.2
Multiplica por .
Paso 5.2.1.3
Multiplica por .
Paso 5.2.1.4
Suma y .
Paso 5.2.1.5
Suma y .
Paso 5.2.2
Simplifica el denominador.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.2.2.1
Resta de .
Paso 5.2.2.2
Suma y .
Paso 5.2.2.3
Eleva a la potencia de .
Paso 5.2.2.4
Uno elevado a cualquier potencia es uno.
Paso 5.2.3
Simplifica la expresión.
Toca para ver más pasos...
Paso 5.2.3.1
Multiplica por .
Paso 5.2.3.2
Multiplica por .
Paso 5.2.3.3
Mueve el negativo al frente de la fracción.
Paso 5.2.4
La respuesta final es .
Paso 5.3
La gráfica es cóncava en el intervalo porque es negativa.
Cóncavo en dado que es negativo
Cóncavo en dado que es negativo
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
Simplifica el resultado.
Toca para ver más pasos...
Paso 6.2.1
Simplifica el numerador.
Toca para ver más pasos...
Paso 6.2.1.1
Multiplica por .
Paso 6.2.1.2
Suma y .
Paso 6.2.1.3
Convert to scientific notation.
Paso 6.2.1.4
Factoriza de .
Paso 6.2.1.5
Resta de .
Paso 6.2.1.6
Multiplica por .
Paso 6.2.1.7
Eleva a la potencia de .
Paso 6.2.2
Simplifica el denominador.
Toca para ver más pasos...
Paso 6.2.2.1
Resta de .
Paso 6.2.2.2
Suma y .
Paso 6.2.2.3
Eleva a la potencia de .
Paso 6.2.2.4
Eleva a la potencia de .
Paso 6.2.3
Reduce la expresión mediante la cancelación de los factores comunes.
Toca para ver más pasos...
Paso 6.2.3.1
Multiplica por .
Paso 6.2.3.2
Multiplica por .
Paso 6.2.3.3
Cancela el factor común de y .
Toca para ver más pasos...
Paso 6.2.3.3.1
Reescribe como .
Paso 6.2.3.3.2
Cancela los factores comunes.
Toca para ver más pasos...
Paso 6.2.3.3.2.1
Reescribe como .
Paso 6.2.3.3.2.2
Cancela el factor común.
Paso 6.2.3.3.2.3
Reescribe la expresión.
Paso 6.2.4
La respuesta final es .
Paso 6.3
La gráfica es convexa en el intervalo porque es positiva.
Convexo en dado que es positivo
Convexo en dado que es positivo
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
Convexo en dado que es positivo
Paso 8