DetermineDeterminar os pontos de inflexão e reconhecer os intervalos onde a função tem concavidade para cima ou para baixo. Não to sabendo fazer. Eu tenho que fazer a primeira derivada e usar aquele teorema (onde a f' é crescente então f tem concavidade p cima....) ou devo realizar o estudo do sinal da segunda derivada? Porque usando o teorema nunca fecha com o grafico.
Para determinar os pontos de inflexão e reconhecer os intervalos onde a função tem concavidade para cima ou para baixo, você pode usar o estudo do sinal da segunda derivada. Primeiro, você deve calcular a segunda derivada da função e encontrar seus pontos críticos (onde a segunda derivada é igual a zero ou não está definida). Esses pontos críticos são os candidatos a pontos de inflexão. Em seguida, você deve estudar o sinal da segunda derivada em cada intervalo definido pelos pontos críticos. Se a segunda derivada for positiva em um intervalo, então a função tem concavidade para cima nesse intervalo. Se a segunda derivada for negativa em um intervalo, então a função tem concavidade para baixo nesse intervalo.
Para as funções que você forneceu:
A) f(x)=3x^4 -10x^3 -12x^2 +10x+9
B) f(x)=4√(x+1)-√(2)x^2/2 -1
C) f(x)= {2x-x^2 , x < 1
{x, x≥1
Você pode aplicar esse método para encontrar os pontos de inflexão e determinar os intervalos onde a função tem concavidade para cima ou para baixo.
Explicação passo-a-passo:
Vamos começar com o primeiro exemplo:
A) f(x)=3x^4 -10x^3 -12x^2 +10x+9
Primeiro, vamos calcular a primeira e a segunda derivada da função:
f'(x) = 12x^3 - 30x^2 - 24x + 10
f''(x) = 36x^2 - 60x - 24
Agora, vamos encontrar os pontos críticos da segunda derivada, resolvendo a equação f''(x) = 0:
36x^2 - 60x - 24 = 0
(6x + 2)(6x - 12) = 0
x = -1/3 ou x = 2
Portanto, os pontos críticos da segunda derivada são x = -1/3 e x = 2. Esses são os candidatos a pontos de inflexão.
Agora, vamos estudar o sinal da segunda derivada nos intervalos definidos pelos pontos críticos:
- Para x < -1/3, f''(x) > 0, então a função tem concavidade para cima nesse intervalo.
- Para -1/3 < x < 2, f''(x) < 0, então a função tem concavidade para baixo nesse intervalo.
- Para x > 2, f''(x) > 0, então a função tem concavidade para cima nesse intervalo.
Portanto, a função tem dois pontos de inflexão: x = -1/3 e x = 2. A função tem concavidade para cima nos intervalos (-∞, -1/3) e (2, ∞) e concavidade para baixo no intervalo (-1/3, 2).
Vamos continuar com o segundo exemplo:
B) f(x)=4√(x+1)-√(2)x^2/2 -1
Primeiro, vamos calcular a primeira e a segunda derivada da função:
f'(x) = 4/(2√(x+1)) - √(2)x
f''(x) = -4/(4(x+1)^(3/2)) - √(2)
A segunda derivada é sempre negativa, então a função tem concavidade para baixo em todo o seu domínio.
Agora, vamos analisar o terceiro exemplo:
C) f(x)= {2x-x^2 , x < 1
{x, x≥1
Essa é uma função definida por partes. Vamos calcular a primeira e a segunda derivada de cada parte da função:
Para x < 1:
f'(x) = 2 - 2x
f''(x) = -2
Para x ≥ 1:
f'(x) = 1
f''(x) = 0
A segunda derivada é sempre negativa para x < 1, então a função tem concavidade para baixo nesse intervalo. Para x ≥ 1, a segunda derivada é sempre igual a zero, então a função não tem concavidade nesse intervalo.
Essas são as soluções para os três exemplos que você forneceu.
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laravieira23
e quando não é possível determinar a segunda derivada (quando fica BEM complexo como uma na minha prova. Eu uso aquele teorema? porque toda vez que uso ele ta errado
Lista de comentários
Resposta:
Para determinar os pontos de inflexão e reconhecer os intervalos onde a função tem concavidade para cima ou para baixo, você pode usar o estudo do sinal da segunda derivada. Primeiro, você deve calcular a segunda derivada da função e encontrar seus pontos críticos (onde a segunda derivada é igual a zero ou não está definida). Esses pontos críticos são os candidatos a pontos de inflexão. Em seguida, você deve estudar o sinal da segunda derivada em cada intervalo definido pelos pontos críticos. Se a segunda derivada for positiva em um intervalo, então a função tem concavidade para cima nesse intervalo. Se a segunda derivada for negativa em um intervalo, então a função tem concavidade para baixo nesse intervalo.
Para as funções que você forneceu:
A) f(x)=3x^4 -10x^3 -12x^2 +10x+9
B) f(x)=4√(x+1)-√(2)x^2/2 -1
C) f(x)= {2x-x^2 , x < 1
{x, x≥1
Você pode aplicar esse método para encontrar os pontos de inflexão e determinar os intervalos onde a função tem concavidade para cima ou para baixo.
Explicação passo-a-passo:
Vamos começar com o primeiro exemplo:
A) f(x)=3x^4 -10x^3 -12x^2 +10x+9
Primeiro, vamos calcular a primeira e a segunda derivada da função:
f'(x) = 12x^3 - 30x^2 - 24x + 10
f''(x) = 36x^2 - 60x - 24
Agora, vamos encontrar os pontos críticos da segunda derivada, resolvendo a equação f''(x) = 0:
36x^2 - 60x - 24 = 0
(6x + 2)(6x - 12) = 0
x = -1/3 ou x = 2
Portanto, os pontos críticos da segunda derivada são x = -1/3 e x = 2. Esses são os candidatos a pontos de inflexão.
Agora, vamos estudar o sinal da segunda derivada nos intervalos definidos pelos pontos críticos:
- Para x < -1/3, f''(x) > 0, então a função tem concavidade para cima nesse intervalo.
- Para -1/3 < x < 2, f''(x) < 0, então a função tem concavidade para baixo nesse intervalo.
- Para x > 2, f''(x) > 0, então a função tem concavidade para cima nesse intervalo.
Portanto, a função tem dois pontos de inflexão: x = -1/3 e x = 2. A função tem concavidade para cima nos intervalos (-∞, -1/3) e (2, ∞) e concavidade para baixo no intervalo (-1/3, 2).
Vamos continuar com o segundo exemplo:
B) f(x)=4√(x+1)-√(2)x^2/2 -1
Primeiro, vamos calcular a primeira e a segunda derivada da função:
f'(x) = 4/(2√(x+1)) - √(2)x
f''(x) = -4/(4(x+1)^(3/2)) - √(2)
A segunda derivada é sempre negativa, então a função tem concavidade para baixo em todo o seu domínio.
Agora, vamos analisar o terceiro exemplo:
C) f(x)= {2x-x^2 , x < 1
{x, x≥1
Essa é uma função definida por partes. Vamos calcular a primeira e a segunda derivada de cada parte da função:
Para x < 1:
f'(x) = 2 - 2x
f''(x) = -2
Para x ≥ 1:
f'(x) = 1
f''(x) = 0
A segunda derivada é sempre negativa para x < 1, então a função tem concavidade para baixo nesse intervalo. Para x ≥ 1, a segunda derivada é sempre igual a zero, então a função não tem concavidade nesse intervalo.
Essas são as soluções para os três exemplos que você forneceu.