Cálculo Exemplos

Encontre os Pontos de Inflexão (x^2)/(x^2+3)
Etapa 1
Escreva como uma função.
Etapa 2
Encontre a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1
Encontre a primeira derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.1
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 2.1.2
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.2.1
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.1.2.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 2.1.2.3
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.1.2.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.1.2.5
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.1.2.6
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.2.6.1
Some e .
Etapa 2.1.2.6.2
Multiplique por .
Etapa 2.1.3
Eleve à potência de .
Etapa 2.1.4
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.1.5
Some e .
Etapa 2.1.6
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.6.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.1.6.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.1.6.3
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.6.3.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.6.3.1.1
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.6.3.1.1.1
Mova .
Etapa 2.1.6.3.1.1.2
Multiplique por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.6.3.1.1.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 2.1.6.3.1.1.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.1.6.3.1.1.3
Some e .
Etapa 2.1.6.3.1.2
Multiplique por .
Etapa 2.1.6.3.2
Combine os termos opostos em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.6.3.2.1
Subtraia de .
Etapa 2.1.6.3.2.2
Some e .
Etapa 2.2
Encontre a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.2
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 2.2.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.3.1
Multiplique os expoentes em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.3.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 2.2.3.1.2
Multiplique por .
Etapa 2.2.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.3.3
Multiplique por .
Etapa 2.2.4
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.4.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.2.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.4.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.2.5
Simplifique com fatoração.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.1
Multiplique por .
Etapa 2.2.5.2
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.2.1
Fatore de .
Etapa 2.2.5.2.2
Fatore de .
Etapa 2.2.5.2.3
Fatore de .
Etapa 2.2.6
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.6.1
Fatore de .
Etapa 2.2.6.2
Cancele o fator comum.
Etapa 2.2.6.3
Reescreva a expressão.
Etapa 2.2.7
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.2.8
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.9
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.10
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.10.1
Some e .
Etapa 2.2.10.2
Multiplique por .
Etapa 2.2.11
Eleve à potência de .
Etapa 2.2.12
Eleve à potência de .
Etapa 2.2.13
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.2.14
Some e .
Etapa 2.2.15
Subtraia de .
Etapa 2.2.16
Combine e .
Etapa 2.2.17
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.17.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.2.17.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.17.2.1
Multiplique por .
Etapa 2.2.17.2.2
Multiplique por .
Etapa 2.3
A segunda derivada de com relação a é .
Etapa 3
Defina a segunda derivada como igual a e resolva a equação .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.1
Defina a segunda derivada como igual a .
Etapa 3.2
Defina o numerador como igual a zero.
Etapa 3.3
Resolva a equação para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 3.3.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 3.3.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.2.2.1
Cancele o fator comum de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 3.3.2.2.1.2
Divida por .
Etapa 3.3.2.3
Simplifique o lado direito.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.2.3.1
Divida por .
Etapa 3.3.3
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 3.3.4
Qualquer raiz de é .
Etapa 3.3.5
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.5.1
Primeiro, use o valor positivo de para encontrar a primeira solução.
Etapa 3.3.5.2
Depois, use o valor negativo de para encontrar a segunda solução.
Etapa 3.3.5.3
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Etapa 4
Encontre os pontos em que a segunda derivada é .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1
Substitua em para encontrar o valor de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 4.1.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.2.1
Um elevado a qualquer potência é um.
Etapa 4.1.2.2
Simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.2.2.1
Um elevado a qualquer potência é um.
Etapa 4.1.2.2.2
Some e .
Etapa 4.1.2.3
A resposta final é .
Etapa 4.2
O ponto encontrado ao substituir em é . Ele pode ser um ponto de inflexão.
Etapa 4.3
Substitua em para encontrar o valor de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 4.3.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 4.3.2.2
Simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.3.2.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 4.3.2.2.2
Some e .
Etapa 4.3.2.3
A resposta final é .
Etapa 4.4
O ponto encontrado ao substituir em é . Ele pode ser um ponto de inflexão.
Etapa 4.5
Determine os pontos que poderiam ser de inflexão.
Etapa 5
Divida em intervalos em torno dos pontos que poderiam ser pontos de inflexão.
Etapa 6
Substitua um valor do intervalo na segunda derivada para determinar se está aumentando ou diminuindo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 6.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.1
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 6.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 6.2.1.3
Some e .
Etapa 6.2.2
Simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 6.2.2.2
Some e .
Etapa 6.2.2.3
Eleve à potência de .
Etapa 6.2.3
Divida por .
Etapa 6.2.4
A resposta final é .
Etapa 6.3
Em , a segunda derivada é . Por ser negativa, a segunda derivada diminui no intervalo .
Decréscimo em , pois
Decréscimo em , pois
Etapa 7
Substitua um valor do intervalo na segunda derivada para determinar se está aumentando ou diminuindo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 7.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.2.1
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.2.1.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 7.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 7.2.1.3
Some e .
Etapa 7.2.2
Simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.2.2.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 7.2.2.2
Some e .
Etapa 7.2.2.3
Eleve à potência de .
Etapa 7.2.3
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.2.3.1
Fatore de .
Etapa 7.2.3.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.2.3.2.1
Fatore de .
Etapa 7.2.3.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 7.2.3.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 7.2.4
A resposta final é .
Etapa 7.3
Em , a segunda derivada é . Por ser positiva, a segunda derivada aumenta no intervalo .
Acréscimo em , pois
Acréscimo em , pois
Etapa 8
Substitua um valor do intervalo na segunda derivada para determinar se está aumentando ou diminuindo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 8.2
Simplifique o resultado.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.2.1
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 8.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 8.2.1.3
Some e .
Etapa 8.2.2
Simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 8.2.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 8.2.2.2
Some e .
Etapa 8.2.2.3
Eleve à potência de .
Etapa 8.2.3
Divida por .
Etapa 8.2.4
A resposta final é .
Etapa 8.3
Em , a segunda derivada é . Por ser negativa, a segunda derivada diminui no intervalo .
Decréscimo em , pois
Decréscimo em , pois
Etapa 9
O ponto de inflexão é um ponto em uma curva em que a concavidade muda do sinal de adição para o de subtração ou vice-versa. Neste caso, os pontos de inflexão são .
Etapa 10