Insira um problema...
Cálculo Exemplos
Etapa 1
Etapa 1.1
Encontre a segunda derivada.
Etapa 1.1.1
Encontre a primeira derivada.
Etapa 1.1.1.1
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 1.1.1.2
Diferencie.
Etapa 1.1.1.2.1
Multiplique os expoentes em .
Etapa 1.1.1.2.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 1.1.1.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 1.1.1.2.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.1.1.2.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.1.1.2.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.1.1.2.5
Simplifique a expressão.
Etapa 1.1.1.2.5.1
Some e .
Etapa 1.1.1.2.5.2
Multiplique por .
Etapa 1.1.1.2.6
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.1.1.2.7
Simplifique com fatoração.
Etapa 1.1.1.2.7.1
Multiplique por .
Etapa 1.1.1.2.7.2
Fatore de .
Etapa 1.1.1.2.7.2.1
Fatore de .
Etapa 1.1.1.2.7.2.2
Fatore de .
Etapa 1.1.1.2.7.2.3
Fatore de .
Etapa 1.1.1.3
Cancele os fatores comuns.
Etapa 1.1.1.3.1
Fatore de .
Etapa 1.1.1.3.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.1.1.3.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.1.1.4
Simplifique.
Etapa 1.1.1.4.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.1.1.4.2
Simplifique o numerador.
Etapa 1.1.1.4.2.1
Multiplique por .
Etapa 1.1.1.4.2.2
Subtraia de .
Etapa 1.1.1.4.3
Fatore de .
Etapa 1.1.1.4.3.1
Fatore de .
Etapa 1.1.1.4.3.2
Fatore de .
Etapa 1.1.1.4.3.3
Fatore de .
Etapa 1.1.1.4.4
Fatore de .
Etapa 1.1.1.4.5
Reescreva como .
Etapa 1.1.1.4.6
Fatore de .
Etapa 1.1.1.4.7
Reescreva como .
Etapa 1.1.1.4.8
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 1.1.2
Encontre a segunda derivada.
Etapa 1.1.2.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.1.2.2
Diferencie usando a regra do quociente, que determina que é , em que e .
Etapa 1.1.2.3
Diferencie.
Etapa 1.1.2.3.1
Multiplique os expoentes em .
Etapa 1.1.2.3.1.1
Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, .
Etapa 1.1.2.3.1.2
Multiplique por .
Etapa 1.1.2.3.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 1.1.2.3.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.1.2.3.4
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 1.1.2.3.5
Simplifique a expressão.
Etapa 1.1.2.3.5.1
Some e .
Etapa 1.1.2.3.5.2
Multiplique por .
Etapa 1.1.2.3.6
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 1.1.2.3.7
Simplifique com fatoração.
Etapa 1.1.2.3.7.1
Multiplique por .
Etapa 1.1.2.3.7.2
Fatore de .
Etapa 1.1.2.3.7.2.1
Fatore de .
Etapa 1.1.2.3.7.2.2
Fatore de .
Etapa 1.1.2.3.7.2.3
Fatore de .
Etapa 1.1.2.4
Cancele os fatores comuns.
Etapa 1.1.2.4.1
Fatore de .
Etapa 1.1.2.4.2
Cancele o fator comum.
Etapa 1.1.2.4.3
Reescreva a expressão.
Etapa 1.1.2.5
Combine e .
Etapa 1.1.2.6
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 1.1.2.7
Simplifique.
Etapa 1.1.2.7.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.1.2.7.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 1.1.2.7.3
Simplifique o numerador.
Etapa 1.1.2.7.3.1
Simplifique cada termo.
Etapa 1.1.2.7.3.1.1
Multiplique por .
Etapa 1.1.2.7.3.1.2
Multiplique .
Etapa 1.1.2.7.3.1.2.1
Multiplique por .
Etapa 1.1.2.7.3.1.2.2
Multiplique por .
Etapa 1.1.2.7.3.2
Subtraia de .
Etapa 1.1.2.7.4
Fatore de .
Etapa 1.1.2.7.4.1
Fatore de .
Etapa 1.1.2.7.4.2
Fatore de .
Etapa 1.1.2.7.4.3
Fatore de .
Etapa 1.1.2.7.5
Fatore de .
Etapa 1.1.2.7.6
Reescreva como .
Etapa 1.1.2.7.7
Fatore de .
Etapa 1.1.2.7.8
Reescreva como .
Etapa 1.1.2.7.9
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 1.1.2.7.10
Multiplique por .
Etapa 1.1.2.7.11
Multiplique por .
Etapa 1.1.3
A segunda derivada de com relação a é .
Etapa 1.2
Defina a segunda derivada como igual a e resolva a equação .
Etapa 1.2.1
Defina a segunda derivada como igual a .
Etapa 1.2.2
Defina o numerador como igual a zero.
Etapa 1.2.3
Resolva a equação para .
Etapa 1.2.3.1
Divida cada termo em por e simplifique.
Etapa 1.2.3.1.1
Divida cada termo em por .
Etapa 1.2.3.1.2
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 1.2.3.1.2.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 1.2.3.1.2.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 1.2.3.1.2.1.2
Divida por .
Etapa 1.2.3.1.3
Simplifique o lado direito.
Etapa 1.2.3.1.3.1
Divida por .
Etapa 1.2.3.2
Some aos dois lados da equação.
Etapa 2
Etapa 2.1
Defina o denominador em como igual a para encontrar onde a expressão está indefinida.
Etapa 2.2
Resolva .
Etapa 2.2.1
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
Etapa 2.2.2
Simplifique .
Etapa 2.2.2.1
Reescreva como .
Etapa 2.2.2.2
Elimine os termos abaixo do radical, presumindo que sejam números reais.
Etapa 2.3
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 3
Crie intervalos em torno dos valores , em que a segunda derivada é zero ou indefinida.
Etapa 4
Etapa 4.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 4.2
Simplifique o resultado.
Etapa 4.2.1
Simplifique a expressão.
Etapa 4.2.1.1
Subtraia de .
Etapa 4.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 4.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 4.2.2
Cancele o fator comum de e .
Etapa 4.2.2.1
Fatore de .
Etapa 4.2.2.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 4.2.2.2.1
Fatore de .
Etapa 4.2.2.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 4.2.2.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 4.2.3
A resposta final é .
Etapa 4.3
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 5
Etapa 5.1
Substitua a variável por na expressão.
Etapa 5.2
Simplifique o resultado.
Etapa 5.2.1
Simplifique a expressão.
Etapa 5.2.1.1
Subtraia de .
Etapa 5.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 5.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 5.2.2
Cancele o fator comum de e .
Etapa 5.2.2.1
Fatore de .
Etapa 5.2.2.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 5.2.2.2.1
Fatore de .
Etapa 5.2.2.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 5.2.2.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 5.2.3
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 5.2.4
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 a expressão.
Etapa 6.2.1.1
Subtraia de .
Etapa 6.2.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 6.2.1.3
Multiplique por .
Etapa 6.2.2
Cancele o fator comum de e .
Etapa 6.2.2.1
Fatore de .
Etapa 6.2.2.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 6.2.2.2.1
Fatore de .
Etapa 6.2.2.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 6.2.2.2.3
Reescreva a expressão.
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 cima em , já que é positivo
Concavidade para baixo em , já que é negativo
Concavidade para cima em , já que é positivo
Etapa 8