Cálculo Exemplos

Encontre os Pontos de Inflexão y=(3x)/(x^2-1)
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
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.1.2
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 2.1.3
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.3.1
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.1.3.2
Multiplique por .
Etapa 2.1.3.3
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.1.3.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.1.3.5
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.1.3.6
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.3.6.1
Some e .
Etapa 2.1.3.6.2
Multiplique por .
Etapa 2.1.4
Eleve à potência de .
Etapa 2.1.5
Eleve à potência de .
Etapa 2.1.6
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.1.7
Some e .
Etapa 2.1.8
Subtraia de .
Etapa 2.1.9
Combine e .
Etapa 2.1.10
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.10.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.1.10.2
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.1.10.2.1
Multiplique por .
Etapa 2.1.10.2.2
Multiplique por .
Etapa 2.2
Encontre a segunda derivada.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.1
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 2.2.2
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.2.1
Multiplique os expoentes em .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.2.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 2.2.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 2.2.2.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.2.2.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.2.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.2.5
Multiplique por .
Etapa 2.2.2.6
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.2.7
Some e .
Etapa 2.2.3
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.2.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.3.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.2.4
Diferencie.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.4.1
Multiplique por .
Etapa 2.2.4.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.2.4.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.2.4.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.2.4.5
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.4.5.1
Some e .
Etapa 2.2.4.5.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 2.2.4.5.3
Multiplique por .
Etapa 2.2.5
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.2.5.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.2.5.3
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.3.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.3.1.1
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 2.2.5.3.1.2
Reescreva como .
Etapa 2.2.5.3.1.3
Expanda usando o método FOIL.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.3.1.3.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.2.5.3.1.3.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.2.5.3.1.3.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.2.5.3.1.4
Simplifique e combine termos semelhantes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.3.1.4.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.3.1.4.1.1
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.3.1.4.1.1.1
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.2.5.3.1.4.1.1.2
Some e .
Etapa 2.2.5.3.1.4.1.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 2.2.5.3.1.4.1.3
Reescreva como .
Etapa 2.2.5.3.1.4.1.4
Reescreva como .
Etapa 2.2.5.3.1.4.1.5
Multiplique por .
Etapa 2.2.5.3.1.4.2
Subtraia de .
Etapa 2.2.5.3.1.5
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.2.5.3.1.6
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.3.1.6.1
Multiplique por .
Etapa 2.2.5.3.1.6.2
Multiplique por .
Etapa 2.2.5.3.1.7
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.2.5.3.1.8
Simplifique.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.3.1.8.1
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.3.1.8.1.1
Mova .
Etapa 2.2.5.3.1.8.1.2
Multiplique por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.3.1.8.1.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 2.2.5.3.1.8.1.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.2.5.3.1.8.1.3
Some e .
Etapa 2.2.5.3.1.8.2
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.3.1.8.2.1
Mova .
Etapa 2.2.5.3.1.8.2.2
Multiplique por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.3.1.8.2.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 2.2.5.3.1.8.2.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.2.5.3.1.8.2.3
Some e .
Etapa 2.2.5.3.1.9
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.3.1.9.1
Multiplique por .
Etapa 2.2.5.3.1.9.2
Multiplique por .
Etapa 2.2.5.3.1.10
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.3.1.10.1
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.3.1.10.1.1
Multiplique por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.3.1.10.1.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 2.2.5.3.1.10.1.1.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.2.5.3.1.10.1.2
Some e .
Etapa 2.2.5.3.1.10.2
Reescreva como .
Etapa 2.2.5.3.1.11
Expanda usando o método FOIL.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.3.1.11.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.2.5.3.1.11.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.2.5.3.1.11.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.2.5.3.1.12
Simplifique e combine termos semelhantes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.3.1.12.1
Simplifique cada termo.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.3.1.12.1.1
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.3.1.12.1.1.1
Mova .
Etapa 2.2.5.3.1.12.1.1.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.2.5.3.1.12.1.1.3
Some e .
Etapa 2.2.5.3.1.12.1.2
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 2.2.5.3.1.12.1.3
Multiplique por somando os expoentes.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.3.1.12.1.3.1
Mova .
Etapa 2.2.5.3.1.12.1.3.2
Multiplique por .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.3.1.12.1.3.2.1
Eleve à potência de .
Etapa 2.2.5.3.1.12.1.3.2.2
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 2.2.5.3.1.12.1.3.3
Some e .
Etapa 2.2.5.3.1.12.1.4
Multiplique por .
Etapa 2.2.5.3.1.12.1.5
Multiplique por .
Etapa 2.2.5.3.1.12.2
Some e .
Etapa 2.2.5.3.1.12.3
Some e .
Etapa 2.2.5.3.2
Some e .
Etapa 2.2.5.3.3
Subtraia de .
Etapa 2.2.5.4
Simplifique o numerador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.4.1
Fatore de .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.4.1.1
Fatore de .
Etapa 2.2.5.4.1.2
Fatore de .
Etapa 2.2.5.4.1.3
Fatore de .
Etapa 2.2.5.4.1.4
Fatore de .
Etapa 2.2.5.4.1.5
Fatore de .
Etapa 2.2.5.4.2
Reescreva como .
Etapa 2.2.5.4.3
Deixe . Substitua em todas as ocorrências de .
Etapa 2.2.5.4.4
Fatore usando o método AC.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.4.4.1
Considere a forma . Encontre um par de números inteiros cujo produto é e cuja soma é . Neste caso, cujo produto é e cuja soma é .
Etapa 2.2.5.4.4.2
Escreva a forma fatorada usando estes números inteiros.
Etapa 2.2.5.4.5
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.2.5.4.6
Reescreva como .
Etapa 2.2.5.4.7
Como os dois termos são quadrados perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de quadrados, em que e .
Etapa 2.2.5.5
Simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.5.1
Reescreva como .
Etapa 2.2.5.5.2
Como os dois termos são quadrados perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de quadrados, em que e .
Etapa 2.2.5.5.3
Aplique a regra do produto a .
Etapa 2.2.5.6
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.6.1
Fatore de .
Etapa 2.2.5.6.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.6.2.1
Fatore de .
Etapa 2.2.5.6.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 2.2.5.6.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 2.2.5.7
Cancele o fator comum de e .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.7.1
Fatore de .
Etapa 2.2.5.7.2
Cancele os fatores comuns.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 2.2.5.7.2.1
Fatore de .
Etapa 2.2.5.7.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 2.2.5.7.2.3
Reescreva a expressão.
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
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 .
Etapa 3.3.3
Defina como igual a e resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.3.1
Defina como igual a .
Etapa 3.3.3.2
Resolva para .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.3.2.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 3.3.3.2.2
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
Etapa 3.3.3.2.3
Simplifique .
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.3.2.3.1
Reescreva como .
Etapa 3.3.3.2.3.2
Reescreva como .
Etapa 3.3.3.2.3.3
Reescreva como .
Etapa 3.3.3.2.4
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 3.3.3.2.4.1
Primeiro, use o valor positivo de para encontrar a primeira solução.
Etapa 3.3.3.2.4.2
Depois, use o valor negativo de para encontrar a segunda solução.
Etapa 3.3.3.2.4.3
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Etapa 3.3.4
A solução final são todos os valores que tornam verdadeiro.
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
Multiplique por .
Etapa 4.1.2.2
Simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 4.1.2.2.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 4.1.2.2.2
Subtraia de .
Etapa 4.1.2.3
Divida por .
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
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
Multiplique por .
Etapa 6.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 6.2.2
Simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.2.1
Some e .
Etapa 6.2.2.2
Subtraia de .
Etapa 6.2.2.3
Eleve à potência de .
Etapa 6.2.2.4
Eleve à potência de .
Etapa 6.2.3
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 6.2.3.1
Multiplique por .
Etapa 6.2.3.2
Divida por .
Etapa 6.2.4
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
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
Multiplique por .
Etapa 7.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 7.2.2
Simplifique o denominador.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.2.2.1
Some e .
Etapa 7.2.2.2
Subtraia de .
Etapa 7.2.2.3
Eleve à potência de .
Etapa 7.2.2.4
Eleve à potência de .
Etapa 7.2.3
Simplifique a expressão.
Toque para ver mais passagens...
Etapa 7.2.3.1
Multiplique por .
Etapa 7.2.3.2
Divida por .
Etapa 7.2.4
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