Math Problem Statement

Evaluating the derivative at x=1x=1, we get dydx(1)=3(1)2−3=3−3=0dxdy​(1)=3(1)2−3=3−3=0. analise se a função é crescente ou descrescente

Solution

Vamos analisar a função dada pela expressão da derivada no ponto x=1x = 1 e observar o comportamento da função (crescente ou decrescente) com base na análise da derivada.

1. Avaliação da Derivada em x=1x = 1

Supondo que temos a derivada da função f(x)f(x) dada por:

f(x)=3x23f'(x) = 3x^2 - 3

Avaliaremos f(x)f'(x) no ponto x=1x = 1:

f(1)=3(1)23=33=0f'(1) = 3(1)^2 - 3 = 3 - 3 = 0

Portanto, a derivada da função no ponto x=1x = 1 é igual a zero.

2. Análise de Crescimento e Decrescimento

Para determinar se a função é crescente ou decrescente em torno de x=1x = 1, analisamos o sinal da derivada f(x)f'(x):

  • Se f(x)>0f'(x) > 0 para valores de xx próximos a x=1x = 1, então a função é crescente.
  • Se f(x)<0f'(x) < 0 para valores de xx próximos a x=1x = 1, então a função é decrescente.
  • Se f(x)=0f'(x) = 0 em um ponto, pode indicar um ponto crítico (máximo, mínimo, ou ponto de inflexão).

Análise de Sinais de f(x)=3x23f'(x) = 3x^2 - 3

Para verificar o comportamento, analisamos a expressão 3x233x^2 - 3:

  1. Reescrevendo: f(x)=3(x21)=3(x1)(x+1)f'(x) = 3(x^2 - 1) = 3(x - 1)(x + 1).
  2. Os zeros da derivada ocorrem em x=1x = 1 e x=1x = -1.

Agora, podemos analisar o sinal de f(x)f'(x) em intervalos determinados pelos pontos x=1x = -1 e x=1x = 1:

  • Para x<1x < -1: Suponha x=2x = -2, então f(2)=3((2)21)=3(41)=9>0f'(-2) = 3((-2)^2 - 1) = 3(4 - 1) = 9 > 0. A função é crescente neste intervalo.
  • Para 1<x<1-1 < x < 1: Suponha x=0x = 0, então f(0)=3(021)=3<0f'(0) = 3(0^2 - 1) = -3 < 0. A função é decrescente neste intervalo.
  • Para x>1x > 1: Suponha x=2x = 2, então f(2)=3((2)21)=9>0f'(2) = 3((2)^2 - 1) = 9 > 0. A função é crescente neste intervalo.

Conclusão

A função é:

  • Crescente para x<1x < -1 e x>1x > 1,
  • Decrescente para 1<x<1-1 < x < 1.

No ponto x=1x = 1, onde f(x)=0f'(x) = 0, ocorre um ponto crítico que, neste caso, indica uma mudança no comportamento da função de decrescente para crescente, sugerindo que x=1x = 1 é um ponto mínimo local.

Deseja ver mais detalhes ou tem alguma dúvida?


  1. Como determinar pontos de máximo e mínimo locais usando derivadas?
  2. O que significa a derivada ser zero em um ponto específico?
  3. Como identificar pontos de inflexão em uma função?
  4. Qual o papel do teste da segunda derivada em análises de crescimento?
  5. Como visualizar graficamente o comportamento de uma função a partir de sua derivada?

Dica: Use a segunda derivada para confirmar a natureza de pontos críticos: se f(x)>0f''(x) > 0, temos um mínimo local, e se f(x)<0f''(x) < 0, temos um máximo local.

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Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Calculus
Derivatives
Critical Points
Increasing and Decreasing Functions

Formulas

f'(x) = 3x^2 - 3
Sign test for f'(x) to determine intervals of increase/decrease

Theorems

First Derivative Test

Suitable Grade Level

Grades 11-12