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Find tie inteivals on which \( f(x) \) is increasing and the in \( f(x)=2 x^{4}-100 x^{2} \) Compute the derivative of \( f(x) \). \( f^{\prime}(x)=\square \)

Ask by Moran Warner. in the United States
Mar 11,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

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\( f'(x) = 8x^3 - 200x \).

Solución

1. Compute the derivative of \( f(x)=2x^4-100x^2 \): \[ f'(x)=\frac{d}{dx}\left(2x^4-100x^2\right)=8x^3-200x. \] 2. Factor the derivative: \[ f'(x)=8x^3-200x=8x(x^2-25)=8x(x-5)(x+5). \] 3. Determine the sign of \( f'(x) \): - The critical points are when \( f'(x)=0 \), i.e., for \( x=0 \), \( x=5 \), and \( x=-5 \). - Test intervals determined by these critical points: - For \( x < -5 \): Choose \( x=-6 \) \[ f'(-6)=8(-6)(-6-5)(-6+5)=8(-6)(-11)(-1)<0. \] - For \( -5 < x < 0 \): Choose \( x=-3 \) \[ f'(-3)=8(-3)(-3-5)(-3+5)=8(-3)(-8)(2)>0. \] - For \( 0 < x < 5 \): Choose \( x=3 \) \[ f'(3)=8(3)(3-5)(3+5)=8(3)(-2)(8)<0. \] - For \( x > 5 \): Choose \( x=6 \) \[ f'(6)=8(6)(6-5)(6+5)=8(6)(1)(11)>0. \] 4. Conclusion on the intervals of increase: \( f(x) \) is increasing when \( f'(x)>0 \), which is for: \[ (-5, 0) \quad \text{and} \quad (5, \infty). \] 5. Final answer for the derivative: \[ f'(x)=8x^3-200x=8x(x-5)(x+5). \]

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To determine the intervals where \( f(x) \) is increasing, we first compute the derivative of the function \( f(x) = 2x^4 - 100x^2 \). The derivative is calculated as follows: \[ f'(x) = \frac{d}{dx}(2x^4 - 100x^2) = 8x^3 - 200x \] Now, to find the intervals where \( f(x) \) is increasing, we need to set the derivative greater than zero: \[ 8x^3 - 200x > 0 \] Factoring out what we can gives us: \[ 8x(x^2 - 25) > 0 \implies 8x(x - 5)(x + 5) > 0 \] The critical points are \( x = -5, 0, 5 \). We can use these points to test the sign of the derivative in the intervals created: 1. **Interval \( (-\infty, -5) \)**: Choose \( x = -6 \) → \( f'(-6) = 8(-6)(-6^2 - 25) > 0 \) (Positive). 2. **Interval \( (-5, 0) \)**: Choose \( x = -1 \) → \( f'(-1) = 8(-1)(-1^2 - 25) < 0 \) (Negative). 3. **Interval \( (0, 5) \)**: Choose \( x = 1 \) → \( f'(1) = 8(1)(1 - 25) < 0 \) (Negative). 4. **Interval \( (5, \infty) \)**: Choose \( x = 6 \) → \( f'(6) = 8(6)(36 - 25) > 0 \) (Positive). Thus, \( f(x) \) is increasing on the intervals \( (-\infty, -5) \) and \( (5, \infty) \). In conclusion: - The derivative is \( f'(x) = 8x^3 - 200x \). - \( f(x) \) is increasing on \( (-\infty, -5) \) and \( (5, \infty) \).

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