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Cálculo Exemplos
Etapa 1
Escreva como uma função.
Etapa 2
Etapa 2.1
Encontre a primeira derivada.
Etapa 2.1.1
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 2.1.2
Diferencie usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 2.1.3
Diferencie.
Etapa 2.1.3.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.1.3.2
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.1.3.3
Some e .
Etapa 2.1.4
Diferencie usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 2.1.5
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.1.5.1
Mova .
Etapa 2.1.5.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.1.5.3
Some e .
Etapa 2.1.6
Simplifique.
Etapa 2.1.6.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.1.6.2
Simplifique o numerador.
Etapa 2.1.6.2.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.1.6.2.1.1
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.1.6.2.1.2
Some e .
Etapa 2.1.6.2.2
Combine os termos opostos em .
Etapa 2.1.6.2.2.1
Subtraia de .
Etapa 2.1.6.2.2.2
Some e .
Etapa 2.2
Encontre a segunda derivada.
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
Multiplique os expoentes em .
Etapa 2.2.3.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 2.2.3.2
Multiplique por .
Etapa 2.2.4
Diferencie usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 2.2.5
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 2.2.5.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.2.5.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.5.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.2.6
Diferencie.
Etapa 2.2.6.1
Multiplique por .
Etapa 2.2.6.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.2.6.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.6.4
Some e .
Etapa 2.2.7
Diferencie usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 2.2.8
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.2.9
Some e .
Etapa 2.2.10
Fatore de .
Etapa 2.2.10.1
Fatore de .
Etapa 2.2.10.2
Fatore de .
Etapa 2.2.10.3
Fatore de .
Etapa 2.2.11
Cancele os fatores comuns.
Etapa 2.2.11.1
Fatore de .
Etapa 2.2.11.2
Cancele o fator comum.
Etapa 2.2.11.3
Reescreva a expressão.
Etapa 2.2.12
Combine e .
Etapa 2.2.13
Simplifique.
Etapa 2.2.13.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.2.13.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.2.13.3
Simplifique o numerador.
Etapa 2.2.13.3.1
Simplifique cada termo.
Etapa 2.2.13.3.1.1
Multiplique por .
Etapa 2.2.13.3.1.2
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.2.13.3.1.2.1
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.2.13.3.1.2.2
Some e .
Etapa 2.2.13.3.1.3
Multiplique por .
Etapa 2.2.13.3.2
Subtraia de .
Etapa 2.2.13.4
Simplifique o numerador.
Etapa 2.2.13.4.1
Fatore de .
Etapa 2.2.13.4.1.1
Fatore de .
Etapa 2.2.13.4.1.2
Fatore de .
Etapa 2.2.13.4.1.3
Fatore de .
Etapa 2.2.13.4.2
Reescreva como .
Etapa 2.2.13.4.3
Deixe . Substitua em todas as ocorrências de .
Etapa 2.2.13.4.4
Fatore de .
Etapa 2.2.13.4.4.1
Fatore de .
Etapa 2.2.13.4.4.2
Fatore de .
Etapa 2.2.13.4.4.3
Fatore de .
Etapa 2.2.13.4.5
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.3
A segunda derivada de com relação a é .
Etapa 3
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 .
Etapa 3.3.1
Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a , toda a expressão será igual a .
Etapa 3.3.2
Defina como igual a e resolva para .
Etapa 3.3.2.1
Defina como igual a .
Etapa 3.3.2.2
Resolva para .
Etapa 3.3.2.2.1
Obtenha o logaritmo natural dos dois lados da equação para remover a variável do expoente.
Etapa 3.3.2.2.2
Não é possível resolver a equação, porque é indefinida.
Indefinido
Etapa 3.3.2.2.3
Não há uma solução para
Nenhuma solução
Nenhuma solução
Nenhuma solução
Etapa 3.3.3
Defina como igual a e resolva para .
Etapa 3.3.3.1
Defina como igual a .
Etapa 3.3.3.2
Resolva para .
Etapa 3.3.3.2.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 3.3.3.2.2
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 3.3.3.2.2.1
Divida cada termo em por .
Etapa 3.3.3.2.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 3.3.3.2.2.2.1
Dividir dois valores negativos resulta em um valor positivo.
Etapa 3.3.3.2.2.2.2
Divida por .
Etapa 3.3.3.2.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 3.3.3.2.2.3.1
Divida por .
Etapa 3.3.3.2.3
Obtenha o logaritmo natural dos dois lados da equação para remover a variável do expoente.
Etapa 3.3.3.2.4
Expanda o lado esquerdo.
Etapa 3.3.3.2.4.1
Expanda movendo para fora do logaritmo.
Etapa 3.3.3.2.4.2
O logaritmo natural de é .
Etapa 3.3.3.2.4.3
Multiplique por .
Etapa 3.3.4
A solução final são todos os valores que tornam verdadeiro.
Etapa 4
Etapa 4.1
Substitua em para encontrar o valor de .
Etapa 4.1.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 4.1.2
Simplifique o resultado.
Etapa 4.1.2.1
Potenciação e logaritmo são funções inversas.
Etapa 4.1.2.2
Simplifique o denominador.
Etapa 4.1.2.2.1
Potenciação e logaritmo são funções inversas.
Etapa 4.1.2.2.2
Some e .
Etapa 4.1.2.3
Cancele o fator comum de e .
Etapa 4.1.2.3.1
Fatore de .
Etapa 4.1.2.3.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 4.1.2.3.2.1
Fatore de .
Etapa 4.1.2.3.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 4.1.2.3.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 4.1.2.4
A resposta final é .
Etapa 4.2
O ponto encontrado ao substituir em é . Ele pode ser um ponto de inflexão.
Etapa 5
Divida em intervalos em torno dos pontos que poderiam ser pontos de inflexão.
Etapa 6
Etapa 6.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 6.2
A resposta final é .
Etapa 6.3
Em , a segunda derivada é . Por ser positiva, a segunda derivada aumenta no intervalo .
Acréscimo em , pois
Acréscimo em , pois
Etapa 7
Etapa 7.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 7.2
A resposta final é .
Etapa 7.3
Em , a segunda derivada é . Por ser negativa, a segunda derivada diminui no intervalo .
Decréscimo em , pois
Decréscimo em , pois
Etapa 8
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, o ponto de inflexão é .
Etapa 9