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Cálculo Exemplos
Etapa 1
Escreva como uma função.
Etapa 2
Etapa 2.1
Encontre a segunda derivada.
Etapa 2.1.1
Encontre a primeira derivada.
Etapa 2.1.1.1
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 2.1.1.2
Diferencie.
Etapa 2.1.1.2.1
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.1.1.2.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 2.1.1.2.3
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.1.1.2.4
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.1.1.2.5
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.1.1.2.6
Simplifique a expressão.
Etapa 2.1.1.2.6.1
Some e .
Etapa 2.1.1.2.6.2
Multiplique por .
Etapa 2.1.1.3
Simplifique.
Etapa 2.1.1.3.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.1.1.3.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.1.1.3.3
Simplifique o numerador.
Etapa 2.1.1.3.3.1
Simplifique cada termo.
Etapa 2.1.1.3.3.1.1
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.1.1.3.3.1.1.1
Mova .
Etapa 2.1.1.3.3.1.1.2
Multiplique por .
Etapa 2.1.1.3.3.1.2
Multiplique por .
Etapa 2.1.1.3.3.2
Subtraia de .
Etapa 2.1.1.3.4
Fatore de .
Etapa 2.1.1.3.4.1
Fatore de .
Etapa 2.1.1.3.4.2
Fatore de .
Etapa 2.1.1.3.4.3
Fatore de .
Etapa 2.1.2
Encontre a segunda derivada.
Etapa 2.1.2.1
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 2.1.2.2
Multiplique os expoentes em .
Etapa 2.1.2.2.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 2.1.2.2.2
Multiplique por .
Etapa 2.1.2.3
Diferencie usando a regra do produto, que determina que é , em que e .
Etapa 2.1.2.4
Diferencie.
Etapa 2.1.2.4.1
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.1.2.4.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.1.2.4.3
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.1.2.4.4
Simplifique a expressão.
Etapa 2.1.2.4.4.1
Some e .
Etapa 2.1.2.4.4.2
Multiplique por .
Etapa 2.1.2.4.5
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.1.2.4.6
Simplifique somando os termos.
Etapa 2.1.2.4.6.1
Multiplique por .
Etapa 2.1.2.4.6.2
Some e .
Etapa 2.1.2.5
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 2.1.2.5.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.1.2.5.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.1.2.5.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.1.2.6
Simplifique com fatoração.
Etapa 2.1.2.6.1
Multiplique por .
Etapa 2.1.2.6.2
Fatore de .
Etapa 2.1.2.6.2.1
Fatore de .
Etapa 2.1.2.6.2.2
Fatore de .
Etapa 2.1.2.6.2.3
Fatore de .
Etapa 2.1.2.7
Cancele os fatores comuns.
Etapa 2.1.2.7.1
Fatore de .
Etapa 2.1.2.7.2
Cancele o fator comum.
Etapa 2.1.2.7.3
Reescreva a expressão.
Etapa 2.1.2.8
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.1.2.9
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.1.2.10
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 2.1.2.11
Simplifique a expressão.
Etapa 2.1.2.11.1
Some e .
Etapa 2.1.2.11.2
Multiplique por .
Etapa 2.1.2.12
Simplifique.
Etapa 2.1.2.12.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.1.2.12.2
Simplifique o numerador.
Etapa 2.1.2.12.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 2.1.2.12.2.1.1
Expanda usando o método FOIL.
Etapa 2.1.2.12.2.1.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.1.2.12.2.1.1.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.1.2.12.2.1.1.3
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 2.1.2.12.2.1.2
Simplifique e combine termos semelhantes.
Etapa 2.1.2.12.2.1.2.1
Simplifique cada termo.
Etapa 2.1.2.12.2.1.2.1.1
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 2.1.2.12.2.1.2.1.2
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.1.2.12.2.1.2.1.2.1
Mova .
Etapa 2.1.2.12.2.1.2.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 2.1.2.12.2.1.2.1.3
Mova para a esquerda de .
Etapa 2.1.2.12.2.1.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 2.1.2.12.2.1.2.1.5
Multiplique por .
Etapa 2.1.2.12.2.1.2.2
Subtraia de .
Etapa 2.1.2.12.2.1.3
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 2.1.2.12.2.1.3.1
Mova .
Etapa 2.1.2.12.2.1.3.2
Multiplique por .
Etapa 2.1.2.12.2.1.4
Multiplique por .
Etapa 2.1.2.12.2.2
Combine os termos opostos em .
Etapa 2.1.2.12.2.2.1
Subtraia de .
Etapa 2.1.2.12.2.2.2
Some e .
Etapa 2.1.2.12.2.2.3
Some e .
Etapa 2.1.2.12.2.2.4
Some e .
Etapa 2.1.3
A segunda derivada de com relação a é .
Etapa 2.2
Defina a segunda derivada como igual a e resolva a equação .
Etapa 2.2.1
Defina a segunda derivada como igual a .
Etapa 2.2.2
Defina o numerador como igual a zero.
Etapa 2.2.3
Como , não há soluções.
Nenhuma solução
Nenhuma solução
Nenhuma solução
Etapa 3
Etapa 3.1
Defina o denominador em como igual a para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 3.2
Some aos dois lados da equação.
Etapa 3.3
O domínio consiste em todos os valores de que tornam a expressão definida.
Notação de intervalo:
Notação de construtor de conjuntos:
Notação de intervalo:
Notação de construtor de conjuntos:
Etapa 4
Crie intervalos em torno dos valores , em que a segunda derivada é zero ou indefinida.
Etapa 5
Etapa 5.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 5.2
Simplifique o resultado.
Etapa 5.2.1
Simplifique o denominador.
Etapa 5.2.1.1
Subtraia de .
Etapa 5.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 5.2.2
Reduza a expressão cancelando os fatores comuns.
Etapa 5.2.2.1
Cancele o fator comum de e .
Etapa 5.2.2.1.1
Fatore de .
Etapa 5.2.2.1.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 5.2.2.1.2.1
Fatore de .
Etapa 5.2.2.1.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 5.2.2.1.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 5.2.2.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 5.2.3
A resposta final é .
Etapa 5.3
O gráfico tem concavidade para baixo no intervalo porque é negativo.
Concavidade para baixo em , já que é negativo
Concavidade para baixo em , já que é negativo
Etapa 6
Etapa 6.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 6.2
Simplifique o resultado.
Etapa 6.2.1
Simplifique o denominador.
Etapa 6.2.1.1
Subtraia de .
Etapa 6.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 6.2.2
Divida por .
Etapa 6.2.3
A resposta final é .
Etapa 6.3
O gráfico tem concavidade para cima no intervalo porque é positivo.
Concavidade para cima em , já que é positivo
Concavidade para cima em , já que é positivo
Etapa 7
O gráfico tem concavidade para baixo quando a segunda derivada é negativa e concavidade para cima quando a segunda derivada é positiva.
Concavidade para baixo em , já que é negativo
Concavidade para cima em , já que é positivo
Etapa 8