Cálculo Exemplos

Encontrar onde é crescente/decrescente usando derivadas
f(x)=x4+2x2-8x
Etapa 1
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.1
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.1.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de x4+2x2-8x com relação a x é ddx[x4]+ddx[2x2]+ddx[-8x].
ddx[x4]+ddx[2x2]+ddx[-8x]
Etapa 1.1.1.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que ddx[xn] é nxn-1, em que n=4.
4x3+ddx[2x2]+ddx[-8x]
4x3+ddx[2x2]+ddx[-8x]
Etapa 1.1.2
Avalie ddx[2x2].
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.2.1
Como 2 é constante em relação a x, a derivada de 2x2 em relação a x é 2ddx[x2].
4x3+2ddx[x2]+ddx[-8x]
Etapa 1.1.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que ddx[xn] é nxn-1, em que n=2.
4x3+2(2x)+ddx[-8x]
Etapa 1.1.2.3
Multiplique 2 por 2.
4x3+4x+ddx[-8x]
4x3+4x+ddx[-8x]
Etapa 1.1.3
Avalie ddx[-8x].
Toque para ver mais passagens...
Etapa 1.1.3.1
Como -8 é constante em relação a x, a derivada de -8x em relação a x é -8ddx[x].
4x3+4x-8ddx[x]
Etapa 1.1.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que ddx[xn] é nxn-1, em que n=1.
4x3+4x-81
Etapa 1.1.3.3
Multiplique -8 por 1.
f(x)=4x3+4x-8
f(x)=4x3+4x-8
f(x)=4x3+4x-8
Etapa 1.2
A primeira derivada de f(x) com relação a x é 4x3+4x-8.
4x3+4x-8
4x3+4x-8
Etapa 2
Defina a primeira derivada como igual a 0 e resolva a equação 4x3+4x-8=0.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1
Defina a primeira derivada como igual a 0.
4x3+4x-8=0
Etapa 2.2
Fatore o lado esquerdo da equação.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.1
Fatore 4 de 4x3+4x-8.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.1.1
Fatore 4 de 4x3.
4(x3)+4x-8=0
Etapa 2.2.1.2
Fatore 4 de 4x.
4(x3)+4(x)-8=0
Etapa 2.2.1.3
Fatore 4 de -8.
4(x3)+4x+4-2=0
Etapa 2.2.1.4
Fatore 4 de 4(x3)+4x.
4(x3+x)+4-2=0
Etapa 2.2.1.5
Fatore 4 de 4(x3+x)+4-2.
4(x3+x-2)=0
4(x3+x-2)=0
Etapa 2.2.2
Fatore.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.2.1
Fatore x3+x-2 usando o teste das raízes racionais.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.2.1.1
Se uma função polinomial tiver coeficientes inteiros, então todo zero racional terá a forma pq, em que p é um fator da constante e q é um fator do coeficiente de maior ordem.
p=±1,±2
q=±1
Etapa 2.2.2.1.2
Encontre todas as combinações de ±pq. Essas são as raízes possíveis da função polinomial.
±1,±2
Etapa 2.2.2.1.3
Substitua 1 e simplifique a expressão. Nesse caso, a expressão é igual a 0. Portanto, 1 é uma raiz do polinômio.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.2.1.3.1
Substitua 1 no polinômio.
13+1-2
Etapa 2.2.2.1.3.2
Eleve 1 à potência de 3.
1+1-2
Etapa 2.2.2.1.3.3
Some 1 e 1.
2-2
Etapa 2.2.2.1.3.4
Subtraia 2 de 2.
0
0
Etapa 2.2.2.1.4
Como 1 é uma raiz conhecida, divida o polinômio por x-1 para encontrar o polinômio do quociente. Então, esse polinômio pode ser usado para encontrar as raízes restantes.
x3+x-2x-1
Etapa 2.2.2.1.5
Divida x3+x-2 por x-1.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.2.1.5.1
Estabeleça os polinômios a serem divididos. Se não houver um termo para cada expoente, insira um com valor de 0.
x-1x3+0x2+x-2
Etapa 2.2.2.1.5.2
Divida o termo de ordem mais alta no dividendo x3 pelo termo de ordem mais alta no divisor x.
x2
x-1x3+0x2+x-2
Etapa 2.2.2.1.5.3
Multiplique o novo termo do quociente pelo divisor.
x2
x-1x3+0x2+x-2
+x3-x2
Etapa 2.2.2.1.5.4
A expressão precisa ser subtraída do dividendo. Portanto, altere todos os sinais em x3-x2.
x2
x-1x3+0x2+x-2
-x3+x2
Etapa 2.2.2.1.5.5
Depois de alterar os sinais, some o último dividendo do polinômio multiplicado para encontrar o novo dividendo.
x2
x-1x3+0x2+x-2
-x3+x2
+x2
Etapa 2.2.2.1.5.6
Tire os próximos termos do dividendo original e os coloque no dividendo atual.
x2
x-1x3+0x2+x-2
-x3+x2
+x2+x
Etapa 2.2.2.1.5.7
Divida o termo de ordem mais alta no dividendo x2 pelo termo de ordem mais alta no divisor x.
x2+x
x-1x3+0x2+x-2
-x3+x2
+x2+x
Etapa 2.2.2.1.5.8
Multiplique o novo termo do quociente pelo divisor.
x2+x
x-1x3+0x2+x-2
-x3+x2
+x2+x
+x2-x
Etapa 2.2.2.1.5.9
A expressão precisa ser subtraída do dividendo. Portanto, altere todos os sinais em x2-x.
x2+x
x-1x3+0x2+x-2
-x3+x2
+x2+x
-x2+x
Etapa 2.2.2.1.5.10
Depois de alterar os sinais, some o último dividendo do polinômio multiplicado para encontrar o novo dividendo.
x2+x
x-1x3+0x2+x-2
-x3+x2
+x2+x
-x2+x
+2x
Etapa 2.2.2.1.5.11
Tire os próximos termos do dividendo original e os coloque no dividendo atual.
x2+x
x-1x3+0x2+x-2
-x3+x2
+x2+x
-x2+x
+2x-2
Etapa 2.2.2.1.5.12
Divida o termo de ordem mais alta no dividendo 2x pelo termo de ordem mais alta no divisor x.
x2+x+2
x-1x3+0x2+x-2
-x3+x2
+x2+x
-x2+x
+2x-2
Etapa 2.2.2.1.5.13
Multiplique o novo termo do quociente pelo divisor.
x2+x+2
x-1x3+0x2+x-2
-x3+x2
+x2+x
-x2+x
+2x-2
+2x-2
Etapa 2.2.2.1.5.14
A expressão precisa ser subtraída do dividendo. Portanto, altere todos os sinais em 2x-2.
x2+x+2
x-1x3+0x2+x-2
-x3+x2
+x2+x
-x2+x
+2x-2
-2x+2
Etapa 2.2.2.1.5.15
Depois de alterar os sinais, some o último dividendo do polinômio multiplicado para encontrar o novo dividendo.
x2+x+2
x-1x3+0x2+x-2
-x3+x2
+x2+x
-x2+x
+2x-2
-2x+2
0
Etapa 2.2.2.1.5.16
Já que o resto é 0, a resposta final é o quociente.
x2+x+2
x2+x+2
Etapa 2.2.2.1.6
Escreva x3+x-2 como um conjunto de fatores.
4((x-1)(x2+x+2))=0
4((x-1)(x2+x+2))=0
Etapa 2.2.2.2
Remova os parênteses desnecessários.
4(x-1)(x2+x+2)=0
4(x-1)(x2+x+2)=0
4(x-1)(x2+x+2)=0
Etapa 2.3
Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a 0, toda a expressão será igual a 0.
x-1=0
x2+x+2=0
Etapa 2.4
Defina x-1 como igual a 0 e resolva para x.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.4.1
Defina x-1 como igual a 0.
x-1=0
Etapa 2.4.2
Some 1 aos dois lados da equação.
x=1
x=1
Etapa 2.5
Defina x2+x+2 como igual a 0 e resolva para x.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.5.1
Defina x2+x+2 como igual a 0.
x2+x+2=0
Etapa 2.5.2
Resolva x2+x+2=0 para x.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.5.2.1
Use a fórmula quadrática para encontrar as soluções.
-b±b2-4(ac)2a
Etapa 2.5.2.2
Substitua os valores a=1, b=1 e c=2 na fórmula quadrática e resolva x.
-1±12-4(12)21
Etapa 2.5.2.3
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.5.2.3.1
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.5.2.3.1.1
Um elevado a qualquer potência é um.
x=-1±1-41221
Etapa 2.5.2.3.1.2
Multiplique -412.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.5.2.3.1.2.1
Multiplique -4 por 1.
x=-1±1-4221
Etapa 2.5.2.3.1.2.2
Multiplique -4 por 2.
x=-1±1-821
x=-1±1-821
Etapa 2.5.2.3.1.3
Subtraia 8 de 1.
x=-1±-721
Etapa 2.5.2.3.1.4
Reescreva -7 como -1(7).
x=-1±-1721
Etapa 2.5.2.3.1.5
Reescreva -1(7) como -17.
x=-1±-1721
Etapa 2.5.2.3.1.6
Reescreva -1 como i.
x=-1±i721
x=-1±i721
Etapa 2.5.2.3.2
Multiplique 2 por 1.
x=-1±i72
x=-1±i72
Etapa 2.5.2.4
Simplifique a expressão para resolver a parte + de ±.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.5.2.4.1
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.5.2.4.1.1
Um elevado a qualquer potência é um.
x=-1±1-41221
Etapa 2.5.2.4.1.2
Multiplique -412.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.5.2.4.1.2.1
Multiplique -4 por 1.
x=-1±1-4221
Etapa 2.5.2.4.1.2.2
Multiplique -4 por 2.
x=-1±1-821
x=-1±1-821
Etapa 2.5.2.4.1.3
Subtraia 8 de 1.
x=-1±-721
Etapa 2.5.2.4.1.4
Reescreva -7 como -1(7).
x=-1±-1721
Etapa 2.5.2.4.1.5
Reescreva -1(7) como -17.
x=-1±-1721
Etapa 2.5.2.4.1.6
Reescreva -1 como i.
x=-1±i721
x=-1±i721
Etapa 2.5.2.4.2
Multiplique 2 por 1.
x=-1±i72
Etapa 2.5.2.4.3
Altere ± para +.
x=-1+i72
Etapa 2.5.2.4.4
Reescreva -1 como -1(1).
x=-11+i72
Etapa 2.5.2.4.5
Fatore -1 de i7.
x=-11-(-i7)2
Etapa 2.5.2.4.6
Fatore -1 de -1(1)-(-i7).
x=-1(1-i7)2
Etapa 2.5.2.4.7
Mova o número negativo para a frente da fração.
x=-1-i72
x=-1-i72
Etapa 2.5.2.5
Simplifique a expressão para resolver a parte - de ±.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.5.2.5.1
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.5.2.5.1.1
Um elevado a qualquer potência é um.
x=-1±1-41221
Etapa 2.5.2.5.1.2
Multiplique -412.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.5.2.5.1.2.1
Multiplique -4 por 1.
x=-1±1-4221
Etapa 2.5.2.5.1.2.2
Multiplique -4 por 2.
x=-1±1-821
x=-1±1-821
Etapa 2.5.2.5.1.3
Subtraia 8 de 1.
x=-1±-721
Etapa 2.5.2.5.1.4
Reescreva -7 como -1(7).
x=-1±-1721
Etapa 2.5.2.5.1.5
Reescreva -1(7) como -17.
x=-1±-1721
Etapa 2.5.2.5.1.6
Reescreva -1 como i.
x=-1±i721
x=-1±i721
Etapa 2.5.2.5.2
Multiplique 2 por 1.
x=-1±i72
Etapa 2.5.2.5.3
Altere ± para -.
x=-1-i72
Etapa 2.5.2.5.4
Reescreva -1 como -1(1).
x=-11-i72
Etapa 2.5.2.5.5
Fatore -1 de -i7.
x=-11-(i7)2
Etapa 2.5.2.5.6
Fatore -1 de -1(1)-(i7).
x=-1(1+i7)2
Etapa 2.5.2.5.7
Mova o número negativo para a frente da fração.
x=-1+i72
x=-1+i72
Etapa 2.5.2.6
A resposta final é a combinação das duas soluções.
x=-1-i72,-1+i72
x=-1-i72,-1+i72
x=-1-i72,-1+i72
Etapa 2.6
A solução final são todos os valores que tornam 4(x-1)(x2+x+2)=0 verdadeiro.
x=1,-1-i72,-1+i72
x=1,-1-i72,-1+i72
Etapa 3
Os valores, que tornam a derivada igual a 0, são 1.
1
Etapa 4
Depois de encontrar o ponto que torna a derivada f(x)=4x3+4x-8 igual a 0 ou indefinida, o intervalo para verificar onde f(x)=x4+2x2-8x está aumentando e onde está diminuindo é (-,1)(1,).
(-,1)(1,)
Etapa 5
Substitua um valor do intervalo (-,1) na derivada para determinar se a função está aumentando ou diminuindo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.1
Substitua a variável x por 0 na expressão.
f(0)=4(0)3+4(0)-8
Etapa 5.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.1.1
Elevar 0 a qualquer potência positiva produz 0.
f(0)=40+4(0)-8
Etapa 5.2.1.2
Multiplique 4 por 0.
f(0)=0+4(0)-8
Etapa 5.2.1.3
Multiplique 4 por 0.
f(0)=0+0-8
f(0)=0+0-8
Etapa 5.2.2
Simplifique somando e subtraindo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 5.2.2.1
Some 0 e 0.
f(0)=0-8
Etapa 5.2.2.2
Subtraia 8 de 0.
f(0)=-8
f(0)=-8
Etapa 5.2.3
A resposta final é -8.
-8
-8
Etapa 5.3
Em x=0, a derivada é -8. Por ser negativa, a função diminui em (-,1).
Decréscimo em (-,1), pois f(x)<0
Decréscimo em (-,1), pois f(x)<0
Etapa 6
Substitua um valor do intervalo (1,) na derivada para determinar se a função está aumentando ou diminuindo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1
Substitua a variável x por 2 na expressão.
f(2)=4(2)3+4(2)-8
Etapa 6.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.1.1
Eleve 2 à potência de 3.
f(2)=48+4(2)-8
Etapa 6.2.1.2
Multiplique 4 por 8.
f(2)=32+4(2)-8
Etapa 6.2.1.3
Multiplique 4 por 2.
f(2)=32+8-8
f(2)=32+8-8
Etapa 6.2.2
Simplifique somando e subtraindo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1
Some 32 e 8.
f(2)=40-8
Etapa 6.2.2.2
Subtraia 8 de 40.
f(2)=32
f(2)=32
Etapa 6.2.3
A resposta final é 32.
32
32
Etapa 6.3
Em x=2, a derivada é 32. Por ser positiva, a função aumenta em (1,).
Acréscimo em (1,), pois f(x)>0
Acréscimo em (1,), pois f(x)>0
Etapa 7
Liste os intervalos em que a função é crescente e decrescente.
Acréscimo em: (1,)
Decréscimo em: (-,1)
Etapa 8
Insira SEU problema
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