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Cálculo Exemplos
Etapa 1
Etapa 1.1
Encontre a primeira derivada.
Etapa 1.1.1
Use para reescrever como .
Etapa 1.1.2
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 1.1.2.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 1.1.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.1.2.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 1.1.3
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.1.4
Combine e .
Etapa 1.1.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.1.6
Simplifique o numerador.
Etapa 1.1.6.1
Multiplique por .
Etapa 1.1.6.2
Subtraia de .
Etapa 1.1.7
Combine frações.
Etapa 1.1.7.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 1.1.7.2
Combine e .
Etapa 1.1.7.3
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 1.1.8
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.1.9
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.1.10
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.1.11
Multiplique por .
Etapa 1.1.12
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.1.13
Simplifique os termos.
Etapa 1.1.13.1
Some e .
Etapa 1.1.13.2
Combine e .
Etapa 1.1.13.3
Combine e .
Etapa 1.1.13.4
Fatore de .
Etapa 1.1.14
Cancele os fatores comuns.
Etapa 1.1.14.1
Fatore de .
Etapa 1.1.14.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.1.14.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.2
Encontre a segunda derivada.
Etapa 1.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.2.2
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 1.2.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências.
Etapa 1.2.3.1
Multiplique os expoentes em .
Etapa 1.2.3.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 1.2.3.1.2
Multiplique .
Etapa 1.2.3.1.2.1
Combine e .
Etapa 1.2.3.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 1.2.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.2.3.3
Multiplique por .
Etapa 1.2.4
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 1.2.4.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 1.2.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.2.4.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 1.2.5
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.2.6
Combine e .
Etapa 1.2.7
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.2.8
Simplifique o numerador.
Etapa 1.2.8.1
Multiplique por .
Etapa 1.2.8.2
Subtraia de .
Etapa 1.2.9
Combine frações.
Etapa 1.2.9.1
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 1.2.9.2
Combine e .
Etapa 1.2.9.3
Mova para o denominador usando a regra do expoente negativo .
Etapa 1.2.9.4
Combine e .
Etapa 1.2.10
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.2.11
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.2.12
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.2.13
Multiplique por .
Etapa 1.2.14
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.2.15
Combine frações.
Etapa 1.2.15.1
Some e .
Etapa 1.2.15.2
Multiplique por .
Etapa 1.2.15.3
Combine e .
Etapa 1.2.15.4
Multiplique por .
Etapa 1.2.15.5
Combine e .
Etapa 1.2.16
Eleve à potência de .
Etapa 1.2.17
Eleve à potência de .
Etapa 1.2.18
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.2.19
Some e .
Etapa 1.2.20
Fatore de .
Etapa 1.2.21
Cancele os fatores comuns.
Etapa 1.2.21.1
Fatore de .
Etapa 1.2.21.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.2.21.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.2.22
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 1.2.23
Para escrever como fração com um denominador comum, multiplique por .
Etapa 1.2.24
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.2.25
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 1.2.25.1
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.2.25.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.2.25.3
Some e .
Etapa 1.2.25.4
Divida por .
Etapa 1.2.26
Simplifique .
Etapa 1.2.27
Subtraia de .
Etapa 1.2.28
Reescreva como um produto.
Etapa 1.2.29
Multiplique por .
Etapa 1.2.30
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 1.2.30.1
Use a regra da multiplicação de potências para combinar expoentes.
Etapa 1.2.30.2
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
Etapa 1.2.30.3
Some e .
Etapa 1.2.31
Combine e .
Etapa 1.2.32
Simplifique.
Etapa 1.2.32.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.2.32.2
Simplifique cada termo.
Etapa 1.2.32.2.1
Multiplique por .
Etapa 1.2.32.2.2
Multiplique por .
Etapa 1.2.32.3
Fatore de .
Etapa 1.2.32.3.1
Fatore de .
Etapa 1.2.32.3.2
Fatore de .
Etapa 1.2.32.3.3
Fatore de .
Etapa 1.2.32.4
Fatore de .
Etapa 1.2.32.5
Reescreva como .
Etapa 1.2.32.6
Fatore de .
Etapa 1.2.32.7
Reescreva como .
Etapa 1.2.32.8
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 1.3
A segunda derivada de com relação a é .
Etapa 2
Etapa 2.1
Defina a segunda derivada como igual a .
Etapa 2.2
Defina o numerador como igual a zero.
Etapa 2.3
Resolva a equação para .
Etapa 2.3.1
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 2.3.1.1
Divida cada termo em por .
Etapa 2.3.1.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 2.3.1.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 2.3.1.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 2.3.1.2.1.2
Divida por .
Etapa 2.3.1.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 2.3.1.3.1
Divida por .
Etapa 2.3.2
Some aos dois lados da equação.
Etapa 2.3.3
Pegue a raiz especificada de ambos os lados da equação para eliminar o expoente no lado esquerdo.
Etapa 2.3.4
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Etapa 2.3.4.1
Primeiro, use o valor positivo de para encontrar a primeira solução.
Etapa 2.3.4.2
Depois, use o valor negativo de para encontrar a segunda solução.
Etapa 2.3.4.3
A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.
Etapa 3
Etapa 3.1
Substitua em para encontrar o valor de .
Etapa 3.1.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.1.2
Simplifique o resultado.
Etapa 3.1.2.1
Reescreva como .
Etapa 3.1.2.1.1
Use para reescrever como .
Etapa 3.1.2.1.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 3.1.2.1.3
Combine e .
Etapa 3.1.2.1.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 3.1.2.1.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 3.1.2.1.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 3.1.2.1.5
Avalie o expoente.
Etapa 3.1.2.2
Simplifique a expressão.
Etapa 3.1.2.2.1
Multiplique por .
Etapa 3.1.2.2.2
Some e .
Etapa 3.1.2.3
Reescreva como .
Etapa 3.1.2.3.1
Fatore de .
Etapa 3.1.2.3.2
Reescreva como .
Etapa 3.1.2.4
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 3.1.2.5
A resposta final é .
Etapa 3.2
O ponto encontrado ao substituir em é . Ele pode ser um ponto de inflexão.
Etapa 3.3
Substitua em para encontrar o valor de .
Etapa 3.3.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 3.3.2
Simplifique o resultado.
Etapa 3.3.2.1
Simplifique a expressão.
Etapa 3.3.2.1.1
Aplique a regra do produto a .
Etapa 3.3.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 3.3.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 3.3.2.2
Reescreva como .
Etapa 3.3.2.2.1
Use para reescrever como .
Etapa 3.3.2.2.2
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 3.3.2.2.3
Combine e .
Etapa 3.3.2.2.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 3.3.2.2.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 3.3.2.2.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 3.3.2.2.5
Avalie o expoente.
Etapa 3.3.2.3
Simplifique a expressão.
Etapa 3.3.2.3.1
Multiplique por .
Etapa 3.3.2.3.2
Some e .
Etapa 3.3.2.4
Reescreva como .
Etapa 3.3.2.4.1
Fatore de .
Etapa 3.3.2.4.2
Reescreva como .
Etapa 3.3.2.5
Elimine os termos abaixo do radical.
Etapa 3.3.2.6
A resposta final é .
Etapa 3.4
O ponto encontrado ao substituir em é . Ele pode ser um ponto de inflexão.
Etapa 3.5
Determine os pontos que poderiam ser de inflexão.
Etapa 4
Divida em intervalos em torno dos pontos que poderiam ser pontos de inflexão.
Etapa 5
Etapa 5.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 5.2
Simplifique o resultado.
Etapa 5.2.1
Simplifique o numerador.
Etapa 5.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 5.2.1.2
Subtraia de .
Etapa 5.2.2
Simplifique o denominador.
Etapa 5.2.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 5.2.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 5.2.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 5.2.2.2
Some e .
Etapa 5.2.2.3
Eleve à potência de .
Etapa 5.2.3
Simplifique a expressão.
Etapa 5.2.3.1
Multiplique por .
Etapa 5.2.3.2
Divida por .
Etapa 5.2.3.3
Multiplique por .
Etapa 5.2.4
A resposta final é .
Etapa 5.3
Em , a segunda derivada é . Por ser negativa, a segunda derivada diminui no intervalo .
Decréscimo em , pois
Decréscimo em , pois
Etapa 6
Etapa 6.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 6.2
Simplifique o resultado.
Etapa 6.2.1
Simplifique o numerador.
Etapa 6.2.1.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 6.2.1.2
Subtraia de .
Etapa 6.2.2
Simplifique o denominador.
Etapa 6.2.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 6.2.2.1.1
Elevar a qualquer potência positiva produz .
Etapa 6.2.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 6.2.2.2
Some e .
Etapa 6.2.3
Simplifique a expressão.
Etapa 6.2.3.1
Multiplique por .
Etapa 6.2.3.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
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
Etapa 7.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 7.2
Simplifique o resultado.
Etapa 7.2.1
Simplifique o numerador.
Etapa 7.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 7.2.1.2
Subtraia de .
Etapa 7.2.2
Simplifique o denominador.
Etapa 7.2.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 7.2.2.1.1
Eleve à potência de .
Etapa 7.2.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 7.2.2.2
Some e .
Etapa 7.2.2.3
Eleve à potência de .
Etapa 7.2.3
Simplifique a expressão.
Etapa 7.2.3.1
Multiplique por .
Etapa 7.2.3.2
Divida por .
Etapa 7.2.3.3
Multiplique 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, os pontos de inflexão são .
Etapa 9