Tienes la expresión de la función, cuyo dominio es: D = [0,2π], que es continua en todo su dominio:
f(x) = (senx + cosx)*ex,
luego, la expresión de la función derivada primera queda:
f ' (x) = (cosx - senx)*ex + (senx + cosx)*ex = 2cosx*ex,
y la expresión de la función derivada segunda queda:
f ' ' (x) = -2senx*ex + 2cosx*ex = -2(senx - cosx)*ex;
y observa que la función derivada primera y la función derivada segunda están definidas en todo el dominio de la función.
Luego, plantea la condición de punto crítico (posible máximo o posible mínimo):
f ' (x) = 0, sustituyes, y queda:
2cosx*ex = 0, haces pasajes de factores como divisores (observa que el factor ex es estrictamente positivo), y queda:
cosx = 0, luego compones en ambos miembros con la función inversa del coseno, y tienes dos opciones:
a)
x = π/2, que al evaluar en la expresión de la función derivada segunda queda: f ' ' (π/2) -2(1 - 0)*eπ/2 = -2*eπ/2 < 0,
por lo que tienes que la función es cóncava hacia abajo en este punto crítico, que corresponde a un máximo de la función;
b)
x = 3π/2, que al evaluar en la expresión de la función derivada segunda queda: f ' ' (3π/2) = -2(-1 - 0)*e3π/2 = 2*e3π/2> 0,
por lo que tienes que la función es cóncava hacia arriba en este punto crítico, que corresponde a un mínimo de la función.
Luego, plantea la condición de posible punto de inflexión:
f ' ' (x) = 0, sustituyes, y queda:
-2(senx - cosx)*ex = 0, haces pasajes de factores como divisores (recuerda que el factor ex es estrictamente positivo), y queda:
senx - cosx = 0, haces pasaje de término, y queda:
senx = cosx, luego haces pasaje de factor como divisor, y queda (observa que el seno y el coseno no son simultáneamente nulos):
senx/cosx = 1, sustituyes la expresión del primer miembro, y queda:
tanx = 1, luego compones con la función inversa de la tangente, y tienes dos opciones:
c)
x = π/4 (en el primer cuadrante);
d)
x = 5π/4 (en el tercer cuadrante).
Luego, con los posibles puntos de inflexión, divides el dominio en subintervalos, eliges un representante en cada uno de ellos y evalúas la expresión de la derivada segunda:
d1)
(0,π/4), representado por: x = π/6, y para él tienes: f ' ' (π/6) = -2( 1/2 - √(3)/2 )*eπ/6 = ( 1 - √(3) )*eπ/6 < 0,
por lo que la gráfica de la función es cóncava hacia abajo en este subintervalo;
d2)
(π/4,5π/4), representado por: x = π, y para él tienes: f ' ' (π) = -2( 0 - (-1) )*eπ/2 = -2*eπ/2 < 0,
por lo que la gráfica de la función es cóncava hacia abajo en este subintervalo;
d3)
(5π/4,2π), representado por: x = 3π/2, y para él tienes: f ' ' (3π/2) = -2(-1 - 0)*e3π/2 = 2*e3π/2 > 0,
por lo que la gráfica de la función es cóncava hacia arriba en este subintervalo;
por lo tanto tienes que la gráfica de la función no presenta punto de inflexión en x = π/4 (observa que es cóncava hacia abajo a izquierda y a derecha de él),
y si presenta punto de inflexión en x = 5π/4 (observa que es cóncava hacia abajo a izquierda de él, y es cóncava hacia arriba a derecha de él).
Espero haberte ayudado.