Enunciado

Seja f x = x - 3 x 1 3 . Faça o seguinte:

  1. Ache os extremos relativos de f pelo teste da derivada primeira;
  2. Determine os valores de x nos quais os extremos relativos ocorrem;
  3. Determine os intervalos nos quais f é crescente;
  4. Determine os intervalos nos quais f é decrescente;
  5. Faça um esboço do gráfico.

Passo 1

Observe que f é contínua e derivável para todo x real. Assim, pelas regras de derivação:

f ' x = 1 - 3 . 1 3 x - 2 3 ⇒

f ' x = 1 - x - 2 3 ⇒

f ' x = 1 - 1 x 2 3 ⇒

f ' x = 1 - 1 x 2 3

Como f ' ( x ) não existe para x = 0 , assim temos um ponto crítico neste valor. Os demais pontos críticos de f ocorrem quando f ' x = 0 . Assim:

f ' x = 0 ⇒

1 - 1 x 2 3 = 0 ⇒

1 = 1 x 2 3 ⇒

x 2 3 = 1 ⇒

x = ± 1

Assim os pontos críticos de f ocorrem quando x = - 1 , x = 0 ou x = 1 .

Passo 2

Para determinar se f tem um extremo relativo em x = - 1 ,   x = 0 ou x = 1 devemos aplicar o teste da primeira derivada. Assim:

→ x < - 1 :

f ' x > 0 e f é crescente.

→ - 1 < x < 0 :

f ' x < 0 e f é decrescente.

→ 0 < x < 1 :

f ' x < 0 e f é decrescente.

→ x > 1 :

f ' x > 0 e f é crescente.

Logo, pelo teste da primeira derivada, em x = - 1 temos um ponto de máximo relativo e em x = 1 temos um ponto de mínimo relativo de f .

Passo 3

Observando o estudo da derivada feito anteriormente podemos fazer um esboço do gráfico de f x = x - 3 x 1 3 . O gráfico é dado por:

Resposta

Portanto, f x = x - 3 x 1 3 é crescente em - ∞ ,   - 1 e ( 1 ,   + ∞ ) , é decrescente em - 1 ,   1 , admite máximo relativo em x = - 1 e mínimo relativo em x = 1 .

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Demonstre que 10 x + 1 e x + 1 crescem à mesma taxa quando x → ∞ mostrando que ambas crescem à mesma taxa que x quando x → ∞ .
Suponha que você esteja procurando um item em uma lista ordenada composta por 450 mil itens ( extensão de todo o WebstersThird New International Dictionary). Quantos passos podem ser necessários para
Repita o exercício 23, para as funções:n ; sqrt(n) log_2 n ; ( log_2 n )^2
Suponha que você esteja procurando um item em uma lista ordenada composta por um milhão de itens. Quantos passos podem ser necessários para encontrar esse item por meio de uma busca sequencial? E por
Demonstre que a função ln ⁡ x cresce mais lentamente que qualquer polinômio quando x → ∞