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\[
f'(x) = \frac{d}{dx}(x^3 - 6x^2 + 9x + 1) = 3x^2 - 12x + 9
\]
2. **Segunda derivada da função \( f(x) \):**
\[
f''(x) = \frac{d}{dx}(3x^2 - 12x + 9) = 6x - 12
\]
3. **Encontrar os pontos onde \( f''(x) = 0 \):**
\[
6x - 12 = 0 \quad \Rightarrow \quad 6x = 12 \quad \Rightarrow \quad x = 2
\]
4. **Analisar a mudança de sinal da segunda derivada \( f''(x) \):**
- Para \( x 2 \) (por exemplo, \( x = 3 \)):
\[
f''(3) = 6(3) - 12 = 18 - 12 = 6 \quad (\text{positivo})
\]
Observamos que a segunda derivada muda de negativa para positiva em \( x = 2 \),
indicando que esse é um ponto de inflexão. Portanto, a resposta correta é a alternativa c) \(
x = 2 \).
**Questão:** Considere a função \( f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x + 15 \). Qual é o valor de \( x \)
para o qual a função \( f(x) \) atinge um máximo local?
**Alternativas:**
a) \( x = 1 \)
b) \( x = 2 \)
c) \( x = 3 \)
d) \( x = -1 \)
**Resposta:** b) \( x = 2 \)
**Explicação:**
Para encontrar os máximos e mínimos locais de uma função, precisamos calcular a primeira
derivada da função, \( f'(x) \), e igualá-la a zero.
1. **Derivada da função:**
\[
f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x + 15
\]
A derivada é:
\[
f'(x) = 3x^2 - 12x + 9
\]
2. **Igualar a derivada a zero:**
\[
3x^2 - 12x + 9 = 0
\]
Podemos simplificar a equação dividindo todos os termos por 3:
\[
x^2 - 4x + 3 = 0
\]
3. **Fatorar a equação:**
\[
(x - 3)(x - 1) = 0
\]
Portanto, as raízes são:
\[
x = 3 \quad \text{e} \quad x = 1
\]
4. **Determinar se são máximos ou mínimos:**
Utilizamos a segunda derivada para verificar a concavidade em cada um desses pontos
críticos.
\[
f''(x) = 6x - 12
\]
Agora, calculamos a segunda derivada nos pontos críticos:
- Para \( x = 1 \):
\[
f''(1) = 6(1) - 12 = -6 \quad (\text{concavidade para baixo, ponto de máximo})
\]
- Para \( x = 3 \):