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Cálculo Exemplos
x15(x+6)x15(x+6)
Etapa 1
Escreva x15(x+6) como uma função.
f(x)=x15(x+6)
Etapa 2
Etapa 2.1
Encontre a primeira derivada.
Etapa 2.1.1
Diferencie usando a regra do produto, que determina que ddx[f(x)g(x)] é f(x)ddx[g(x)]+g(x)ddx[f(x)], em que f(x)=x15 e g(x)=x+6.
x15ddx[x+6]+(x+6)ddx[x15]
Etapa 2.1.2
Diferencie.
Etapa 2.1.2.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de x+6 com relação a x é ddx[x]+ddx[6].
x15(ddx[x]+ddx[6])+(x+6)ddx[x15]
Etapa 2.1.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que ddx[xn] é nxn-1, em que n=1.
x15(1+ddx[6])+(x+6)ddx[x15]
Etapa 2.1.2.3
Como 6 é constante em relação a x, a derivada de 6 em relação a x é 0.
x15(1+0)+(x+6)ddx[x15]
Etapa 2.1.2.4
Simplifique a expressão.
Etapa 2.1.2.4.1
Some 1 e 0.
x15⋅1+(x+6)ddx[x15]
Etapa 2.1.2.4.2
Multiplique x15 por 1.
x15+(x+6)ddx[x15]
x15+(x+6)ddx[x15]
Etapa 2.1.2.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que ddx[xn] é nxn-1, em que n=15.
x15+(x+6)(15x15-1)
x15+(x+6)(15x15-1)
Etapa 2.1.3
Para escrever -1 como fração com um denominador comum, multiplique por 55.
x15+(x+6)(15x15-1⋅55)
Etapa 2.1.4
Combine -1 e 55.
x15+(x+6)(15x15+-1⋅55)
Etapa 2.1.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
x15+(x+6)(15x1-1⋅55)
Etapa 2.1.6
Simplifique o numerador.
Etapa 2.1.6.1
Multiplique -1 por 5.
x15+(x+6)(15x1-55)
Etapa 2.1.6.2
Subtraia 5 de 1.
x15+(x+6)(15x-45)
x15+(x+6)(15x-45)
Etapa 2.1.7
Mova o número negativo para a frente da fração.
x15+(x+6)(15x-45)
Etapa 2.1.8
Combine 15 e x-45.
x15+(x+6)x-455
Etapa 2.1.9
Mova x-45 para o denominador usando a regra do expoente negativo b-n=1bn.
x15+(x+6)15x45
Etapa 2.1.10
Simplifique.
Etapa 2.1.10.1
Aplique a propriedade distributiva.
x15+x15x45+615x45
Etapa 2.1.10.2
Combine os termos.
Etapa 2.1.10.2.1
Combine x e 15x45.
x15+x5x45+615x45
Etapa 2.1.10.2.2
Mova x45 para o numerador usando a regra do expoente negativo 1bn=b-n.
x15+x⋅x-455+615x45
Etapa 2.1.10.2.3
Multiplique x por x-45 somando os expoentes.
Etapa 2.1.10.2.3.1
Multiplique x por x-45.
Etapa 2.1.10.2.3.1.1
Eleve x à potência de 1.
x15+x1x-455+615x45
Etapa 2.1.10.2.3.1.2
Use a regra da multiplicação de potências aman=am+n para combinar expoentes.
x15+x1-455+615x45
x15+x1-455+615x45
Etapa 2.1.10.2.3.2
Escreva 1 como uma fração com um denominador comum.
x15+x55-455+615x45
Etapa 2.1.10.2.3.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
x15+x5-455+615x45
Etapa 2.1.10.2.3.4
Subtraia 4 de 5.
x15+x155+615x45
x15+x155+615x45
Etapa 2.1.10.2.4
Combine 6 e 15x45.
x15+x155+65x45
Etapa 2.1.10.2.5
Para escrever x15 como fração com um denominador comum, multiplique por 55.
x15⋅55+x155+65x45
Etapa 2.1.10.2.6
Combine x15 e 55.
x15⋅55+x155+65x45
Etapa 2.1.10.2.7
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
x15⋅5+x155+65x45
Etapa 2.1.10.2.8
Mova 5 para a esquerda de x15.
5⋅x15+x155+65x45
Etapa 2.1.10.2.9
Some 5x15 e x15.
f′(x)=6x155+65x45
f′(x)=6x155+65x45
f′(x)=6x155+65x45
f′(x)=6x155+65x45
Etapa 2.2
Encontre a segunda derivada.
Etapa 2.2.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de 6x155+65x45 com relação a x é ddx[6x155]+ddx[65x45].
ddx[6x155]+ddx[65x45]
Etapa 2.2.2
Avalie ddx[6x155].
Etapa 2.2.2.1
Como 65 é constante em relação a x, a derivada de 6x155 em relação a x é 65ddx[x15].
65ddx[x15]+ddx[65x45]
Etapa 2.2.2.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que ddx[xn] é nxn-1, em que n=15.
65(15x15-1)+ddx[65x45]
Etapa 2.2.2.3
Para escrever -1 como fração com um denominador comum, multiplique por 55.
65(15x15-1⋅55)+ddx[65x45]
Etapa 2.2.2.4
Combine -1 e 55.
65(15x15+-1⋅55)+ddx[65x45]
Etapa 2.2.2.5
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
65(15x1-1⋅55)+ddx[65x45]
Etapa 2.2.2.6
Simplifique o numerador.
Etapa 2.2.2.6.1
Multiplique -1 por 5.
65(15x1-55)+ddx[65x45]
Etapa 2.2.2.6.2
Subtraia 5 de 1.
65(15x-45)+ddx[65x45]
65(15x-45)+ddx[65x45]
Etapa 2.2.2.7
Mova o número negativo para a frente da fração.
65(15x-45)+ddx[65x45]
Etapa 2.2.2.8
Combine 15 e x-45.
65⋅x-455+ddx[65x45]
Etapa 2.2.2.9
Multiplique 65 por x-455.
6x-455⋅5+ddx[65x45]
Etapa 2.2.2.10
Multiplique 5 por 5.
6x-4525+ddx[65x45]
Etapa 2.2.2.11
Mova x-45 para o denominador usando a regra do expoente negativo b-n=1bn.
625x45+ddx[65x45]
625x45+ddx[65x45]
Etapa 2.2.3
Avalie ddx[65x45].
Etapa 2.2.3.1
Como 65 é constante em relação a x, a derivada de 65x45 em relação a x é 65ddx[1x45].
625x45+65ddx[1x45]
Etapa 2.2.3.2
Reescreva 1x45 como (x45)-1.
625x45+65ddx[(x45)-1]
Etapa 2.2.3.3
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que ddx[f(g(x))] é f′(g(x))g′(x), em que f(x)=x-1 e g(x)=x45.
Etapa 2.2.3.3.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina u como x45.
625x45+65(ddu[u-1]ddx[x45])
Etapa 2.2.3.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que ddu[un] é nun-1, em que n=-1.
625x45+65(-u-2ddx[x45])
Etapa 2.2.3.3.3
Substitua todas as ocorrências de u por x45.
625x45+65(-(x45)-2ddx[x45])
625x45+65(-(x45)-2ddx[x45])
Etapa 2.2.3.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que ddx[xn] é nxn-1, em que n=45.
625x45+65(-(x45)-2(45x45-1))
Etapa 2.2.3.5
Multiplique os expoentes em (x45)-2.
Etapa 2.2.3.5.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, (am)n=amn.
625x45+65(-x45⋅-2(45x45-1))
Etapa 2.2.3.5.2
Multiplique 45⋅-2.
Etapa 2.2.3.5.2.1
Combine 45 e -2.
625x45+65(-x4⋅-25(45x45-1))
Etapa 2.2.3.5.2.2
Multiplique 4 por -2.
625x45+65(-x-85(45x45-1))
625x45+65(-x-85(45x45-1))
Etapa 2.2.3.5.3
Mova o número negativo para a frente da fração.
625x45+65(-x-85(45x45-1))
625x45+65(-x-85(45x45-1))
Etapa 2.2.3.6
Para escrever -1 como fração com um denominador comum, multiplique por 55.
625x45+65(-x-85(45x45-1⋅55))
Etapa 2.2.3.7
Combine -1 e 55.
625x45+65(-x-85(45x45+-1⋅55))
Etapa 2.2.3.8
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
625x45+65(-x-85(45x4-1⋅55))
Etapa 2.2.3.9
Simplifique o numerador.
Etapa 2.2.3.9.1
Multiplique -1 por 5.
625x45+65(-x-85(45x4-55))
Etapa 2.2.3.9.2
Subtraia 5 de 4.
625x45+65(-x-85(45x-15))
625x45+65(-x-85(45x-15))
Etapa 2.2.3.10
Mova o número negativo para a frente da fração.
625x45+65(-x-85(45x-15))
Etapa 2.2.3.11
Combine 45 e x-15.
625x45+65(-x-854x-155)
Etapa 2.2.3.12
Combine 4x-155 e x-85.
625x45+65(-4x-15x-855)
Etapa 2.2.3.13
Multiplique x-15 por x-85 somando os expoentes.
Etapa 2.2.3.13.1
Mova x-85.
625x45+65(-4(x-85x-15)5)
Etapa 2.2.3.13.2
Use a regra da multiplicação de potências aman=am+n para combinar expoentes.
625x45+65(-4x-85-155)
Etapa 2.2.3.13.3
Combine os numeradores em relação ao denominador comum.
625x45+65(-4x-8-155)
Etapa 2.2.3.13.4
Subtraia 1 de -8.
625x45+65(-4x-955)
Etapa 2.2.3.13.5
Mova o número negativo para a frente da fração.
625x45+65(-4x-955)
625x45+65(-4x-955)
Etapa 2.2.3.14
Mova x-95 para o denominador usando a regra do expoente negativo b-n=1bn.
625x45+65(-45x95)
Etapa 2.2.3.15
Multiplique 65 por 45x95.
625x45-6⋅45(5x95)
Etapa 2.2.3.16
Multiplique 6 por 4.
625x45-245(5x95)
Etapa 2.2.3.17
Multiplique 5 por 5.
f′′(x)=625x45-2425x95
f′′(x)=625x45-2425x95
f′′(x)=625x45-2425x95
Etapa 2.3
A segunda derivada de f(x) com relação a x é 625x45-2425x95.
625x45-2425x95
625x45-2425x95
Etapa 3
Etapa 3.1
Defina a segunda derivada como igual a 0.
625x45-2425x95=0
Etapa 3.2
Encontre o MMC dos termos na equação.
Etapa 3.2.1
Encontrar o MMC de uma lista de valores é o mesmo que encontrar o MMC dos denominadores desses valores.
25x45,25x95,1
Etapa 3.2.2
Como 25x45,25x95,1 contém números e variáveis, há duas etapas para encontrar o MMC. Encontre o MMC da parte numérica 25x45,25x95,11) e, depois, o da parte variável 25x45,25x95,1.
Etapa 3.2.3
O MMC é o menor número positivo pelo qual todos os números se dividem uniformemente.
1. Liste os fatores primos de cada número.
2. Multiplique cada fator pelo maior número de vezes em que ele ocorre em cada número.
Etapa 3.2.4
25 tem fatores de 5 e 5.
5⋅5
Etapa 3.2.5
O número 1 não é primo porque tem apenas um fator positivo, que é ele mesmo.
Não é primo
Etapa 3.2.6
O MMC de 25,25,1 é o resultado da multiplicação de todos os fatores primos pelo maior número de vezes que eles ocorrem em qualquer um dos números.
5⋅5
Etapa 3.2.7
Multiplique 5 por 5.
25
Etapa 3.2.8
O MMC de x45,x95 é o resultado da multiplicação de todos os fatores primos pelo maior número de vezes que eles ocorrem em qualquer um dos termos.
x95
Etapa 3.2.9
O MMC de 25x45,25x95,1 é a parte numérica 25 multiplicada pela parte variável.
25x95
25x95
Etapa 3.3
Multiplique cada termo em 625x45-2425x95=0 por 25x95 para eliminar as frações.
Etapa 3.3.1
Multiplique cada termo em 625x45-2425x95=0 por 25x95.
625x45(25x95)-2425x95(25x95)=0(25x95)
Etapa 3.3.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 3.3.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 3.3.2.1.1
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
25625x45x95-2425x95(25x95)=0(25x95)
Etapa 3.3.2.1.2
Cancele o fator comum de 25.
Etapa 3.3.2.1.2.1
Cancele o fator comum.
25625x45x95-2425x95(25x95)=0(25x95)
Etapa 3.3.2.1.2.2
Reescreva a expressão.
6x45x95-2425x95(25x95)=0(25x95)
6x45x95-2425x95(25x95)=0(25x95)
Etapa 3.3.2.1.3
Cancele o fator comum de x45.
Etapa 3.3.2.1.3.1
Fatore x45 de x95.
6x45(x45x55)-2425x95(25x95)=0(25x95)
Etapa 3.3.2.1.3.2
Cancele o fator comum.
6x45(x45x55)-2425x95(25x95)=0(25x95)
Etapa 3.3.2.1.3.3
Reescreva a expressão.
6x55-2425x95(25x95)=0(25x95)
6x55-2425x95(25x95)=0(25x95)
Etapa 3.3.2.1.4
Divida 5 por 5.
6x1-2425x95(25x95)=0(25x95)
Etapa 3.3.2.1.5
Simplifique.
6x-2425x95(25x95)=0(25x95)
Etapa 3.3.2.1.6
Cancele o fator comum de 25x95.
Etapa 3.3.2.1.6.1
Mova o negativo de maior ordem em -2425x95 para o numerador.
6x+-2425x95(25x95)=0(25x95)
Etapa 3.3.2.1.6.2
Cancele o fator comum.
6x+-2425x95(25x95)=0(25x95)
Etapa 3.3.2.1.6.3
Reescreva a expressão.
6x-24=0(25x95)
6x-24=0(25x95)
6x-24=0(25x95)
6x-24=0(25x95)
Etapa 3.3.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 3.3.3.1
Multiplique 0(25x95).
Etapa 3.3.3.1.1
Multiplique 25 por 0.
6x-24=0x95
Etapa 3.3.3.1.2
Multiplique 0 por x95.
6x-24=0
6x-24=0
6x-24=0
6x-24=0
Etapa 3.4
Resolva a equação.
Etapa 3.4.1
Some 24 aos dois lados da equação.
6x=24
Etapa 3.4.2
Divida cada termo em 6x=24 por 6 e simplifique.
Etapa 3.4.2.1
Divida cada termo em 6x=24 por 6.
6x6=246
Etapa 3.4.2.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 3.4.2.2.1
Cancele o fator comum de 6.
Etapa 3.4.2.2.1.1
Cancele o fator comum.
6x6=246
Etapa 3.4.2.2.1.2
Divida x por 1.
x=246
x=246
x=246
Etapa 3.4.2.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 3.4.2.3.1
Divida 24 por 6.
x=4
x=4
x=4
x=4
x=4
Etapa 4
Etapa 4.1
Substitua 4 em f(x)=x15(x+6) para encontrar o valor de y.
Etapa 4.1.1
Substitua a variável x por 4 na expressão.
f(4)=(4)15((4)+6)
Etapa 4.1.2
Simplifique o resultado.
Etapa 4.1.2.1
Some 4 e 6.
f(4)=415⋅10
Etapa 4.1.2.2
Mova 10 para a esquerda de 415.
f(4)=10⋅415
Etapa 4.1.2.3
A resposta final é 10⋅415.
10⋅415
10⋅415
10⋅415
Etapa 4.2
O ponto encontrado ao substituir 4 em f(x)=x15(x+6) é (4,10⋅415). Ele pode ser um ponto de inflexão.
(4,10⋅415)
(4,10⋅415)
Etapa 5
Divida (-∞,∞) em intervalos em torno dos pontos que poderiam ser pontos de inflexão.
(-∞,4)∪(4,∞)
Etapa 6
Etapa 6.1
Substitua a variável x por 3.9 na expressão.
f′′(3.9)=625(3.9)45-2425(3.9)95
Etapa 6.2
Simplifique o resultado.
Etapa 6.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 6.2.1.1
Eleve 3.9 à potência de 45.
f′′(3.9)=625⋅2.97065136-2425(3.9)95
Etapa 6.2.1.2
Multiplique 25 por 2.97065136.
f′′(3.9)=674.26628404-2425(3.9)95
Etapa 6.2.1.3
Divida 6 por 74.26628404.
f′′(3.9)=0.08079036-2425(3.9)95
Etapa 6.2.1.4
Eleve 3.9 à potência de 95.
f′′(3.9)=0.08079036-2425⋅11.58554031
Etapa 6.2.1.5
Multiplique 25 por 11.58554031.
f′′(3.9)=0.08079036-24289.63850777
Etapa 6.2.1.6
Divida 24 por 289.63850777.
f′′(3.9)=0.08079036-1⋅0.08286191
Etapa 6.2.1.7
Multiplique -1 por 0.08286191.
f′′(3.9)=0.08079036-0.08286191
f′′(3.9)=0.08079036-0.08286191
Etapa 6.2.2
Subtraia 0.08286191 de 0.08079036.
f′′(3.9)=-0.00207154
Etapa 6.2.3
A resposta final é -0.00207154.
-0.00207154
-0.00207154
Etapa 6.3
Em 3.9, a segunda derivada é -0.00207154. Por ser negativa, a segunda derivada diminui no intervalo (-∞,4).
Decréscimo em (-∞,4), pois f′′(x)<0
Decréscimo em (-∞,4), pois f′′(x)<0
Etapa 7
Etapa 7.1
Substitua a variável x por 4.1 na expressão.
f′′(4.1)=625(4.1)45-2425(4.1)95
Etapa 7.2
Simplifique o resultado.
Etapa 7.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 7.2.1.1
Eleve 4.1 à potência de 45.
f′′(4.1)=625⋅3.09191171-2425(4.1)95
Etapa 7.2.1.2
Multiplique 25 por 3.09191171.
f′′(4.1)=677.29779298-2425(4.1)95
Etapa 7.2.1.3
Divida 6 por 77.29779298.
f′′(4.1)=0.07762187-2425(4.1)95
Etapa 7.2.1.4
Eleve 4.1 à potência de 95.
f′′(4.1)=0.07762187-2425⋅12.67683804
Etapa 7.2.1.5
Multiplique 25 por 12.67683804.
f′′(4.1)=0.07762187-24316.92095122
Etapa 7.2.1.6
Divida 24 por 316.92095122.
f′′(4.1)=0.07762187-1⋅0.07572866
Etapa 7.2.1.7
Multiplique -1 por 0.07572866.
f′′(4.1)=0.07762187-0.07572866
f′′(4.1)=0.07762187-0.07572866
Etapa 7.2.2
Subtraia 0.07572866 de 0.07762187.
f′′(4.1)=0.00189321
Etapa 7.2.3
A resposta final é 0.00189321.
0.00189321
0.00189321
Etapa 7.3
Em 4.1, a segunda derivada é 0.00189321. Por ser positiva, a segunda derivada aumenta no intervalo (4,∞).
Acréscimo em (4,∞), pois f′′(x)>0
Acréscimo em (4,∞), pois f′′(x)>0
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 (4,10⋅415).
(4,10⋅415)
Etapa 9
