Enunciado

Mostre que se f x = x 4 , então f ' ' 0 = 0 , mas 0,0 não é uma ponto de inflexão do gráfico de f .

Passo 1

Oieee, bora resolver essa juntinhoi??

Para mostrar que   f x =   x 4 , então f ' ' 0 =   0   , mas ( 0,0 ) não é um ponto de inflexão do gráfico de f , podemos utilizar a definição de ponto de inflexão e a segunda derivada.

Primeiro, vamos calcular as derivadas de   f ( x )   =   x 4   :

  f x =   x 4

  f ' ( x )   =   4 x 3

  f ' ' ( x )   =   12 x 2

Agora, vamos calcular f ' ' ( 0 ) :

  f ' ' 0 =   12   ⋅ 0 2 =   0  

Portanto, de fato, f ' ' ( 0 )   =   0   .

Passo 2

Agora, para verificar se ( 0,0 ) é um ponto de inflexão, vamos analisar a mudança de concavidade ao redor deste ponto.

Um ponto de inflex��o ocorre quando a concavidade de uma função muda.

Isso acontece quando a segunda derivada troca de sinal.

Como f ' ' ( 0 )   =   0   , não podemos usar essa condição para determinar se é um ponto de inflexão.

Em vez disso, precisamos analisar a concavidade antes e depois de 0,0 .

Passo 3

Vamos analisar a concavidade da função em torno de ( 0,0 ) :

f ' ' ( x )   =   12 x 2

Se x   >   0   , então f ' ' ( x )   >   0 , o que significa que a função é côncava para cima.

Se   x   <   0   , então f ' ' ( x )   >   0   novamente, ou seja, também é côncava para cima.

Isso significa que a função é côncava para cima em ambos os lados de x   =   0   , o que implica que não há mudança de concavidade.

Portanto, ( 0,0 ) não é um ponto de inflexão do gráfico de f ( x )   =   x 4 .

Resposta

Vide a explicação.

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