¿Es f (x) = 1-x-e ^ (- 3x) / x cóncavo o convexo en x = 4?

¿Es f (x) = 1-x-e ^ (- 3x) / x cóncavo o convexo en x = 4?
Anonim

Responder:

¡Tomemos algunos derivados!

Explicación:

por #f (x) = 1 - x - e ^ (- 3x) / x #, tenemos

#f '(x) = - 1 - (-3xe ^ (- 3x) -e ^ (- 3x)) / x ^ 2 #

Esto simplifica (más o menos) a

#f '(x) = - 1 + e ^ (- 3x) (3x + 1) / x ^ 2 #

Por lo tanto

#f '' (x) = e ^ (- 3x) (- 3x-2) / x ^ 3-3e ^ (- 3x) (3x + 1) / x ^ 2 #

# = e ^ (- 3x) ((- 3x-2) / x ^ 3-3 (3x + 1) / x ^ 2) #

# = e ^ (- 3x) ((- 3x-2) / x ^ 3 + (- 9x-3) / x ^ 2) #

# = e ^ (- 3x) ((- - 3x-2) / x ^ 3 + (- 9x ^ 2-3x) / x ^ 3) #

# = e ^ (- 3x) ((- 9x ^ 2-6x-2) / x ^ 3) #

Ahora vamos a x = 4.

#f '' (4) = e ^ (- 12) ((- 9 (16) ^ 2-6 (4) -2) / 4 ^ 3) #

Observa que la exponencial es siempre positiva. El numerador de la fracción es negativo para todos los valores positivos de x. El denominador es positivo para valores positivos de x.

Por lo tanto #f '' (4) <0 #.

Saca tu conclusión sobre la concavidad.