Enunciado
Cálculo - Um curso de Cálculo Volume 1 - 5ª Edição - Hamilton Luiz Guidorizzi- Ed: 5º - Capítulo 9.3 - Ex. 8
Seja .
a) Que condições e devem satisfazer para que seja ponto de inflexão de ? Justifique.
b) Existem e que tornam ponto de inflexão horizontal? Em caso afirmativo, determine-os.
Passo 1
a) Primeiramente, vamos calcular algumas derivadas:
Passo 2
Com a generalização feita no Exercício 6, vemos que qualquer uma das condições seguintes são suficientes para que seja ponto de inflexão de :
e
ou e
ou e
ou
Porém, como já calculamos para todo , só será possível usar as duas primeiras condições, pois as demais nunca serão verdadeiras. Então, teremos:
e
ou e
Passo 3
Agora vamos aplicar nas derivadas que calculamos no Passo 1:
Então, a condição e implicará:
e
e
e
Passo 4
A outra condição possível, conforme já vimos, será:
e
e e e
e e
e e
Porém, não pode ter dois valores diferentes ao mesmo tempo, contradição!
Logo, a única condição para e será a que obtivemos no passo 3:
e
Passo 5
b) Para que seja ponto de inflexão horizontal, além da condição já encontrada no item a), devemos ter :
Porém, já devemos ter :
E então substituímos na expressão de :
Logo, existem e que tornam ponto de inflexão horizontal, sendo eles:
e
Resposta
a) e
b) e