Sr Examen

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2x^4-3x^2+2x+2

Gráfico de la función y = 2x^4-3x^2+2x+2

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
          4      2          
f(x) = 2*x  - 3*x  + 2*x + 2
$$f{\left(x \right)} = \left(2 x + \left(2 x^{4} - 3 x^{2}\right)\right) + 2$$
f = 2*x + 2*x^4 - 3*x^2 + 2
Gráfico de la función
Puntos de cruce con el eje de coordenadas X
El gráfico de la función cruce el eje X con f = 0
o sea hay que resolver la ecuación:
$$\left(2 x + \left(2 x^{4} - 3 x^{2}\right)\right) + 2 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = - \frac{\sqrt{1 + \frac{19}{24 \sqrt[3]{\frac{19 \sqrt{6}}{288} + \frac{19}{64}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{19 \sqrt{6}}{288} + \frac{19}{64}}}}{2} - \frac{\sqrt{- 2 \sqrt[3]{\frac{19 \sqrt{6}}{288} + \frac{19}{64}} - \frac{19}{24 \sqrt[3]{\frac{19 \sqrt{6}}{288} + \frac{19}{64}}} + \frac{2}{\sqrt{1 + \frac{19}{24 \sqrt[3]{\frac{19 \sqrt{6}}{288} + \frac{19}{64}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{19 \sqrt{6}}{288} + \frac{19}{64}}}} + 2}}{2}$$
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{1 + \frac{19}{24 \sqrt[3]{\frac{19 \sqrt{6}}{288} + \frac{19}{64}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{19 \sqrt{6}}{288} + \frac{19}{64}}}}{2} + \frac{\sqrt{- 2 \sqrt[3]{\frac{19 \sqrt{6}}{288} + \frac{19}{64}} - \frac{19}{24 \sqrt[3]{\frac{19 \sqrt{6}}{288} + \frac{19}{64}}} + \frac{2}{\sqrt{1 + \frac{19}{24 \sqrt[3]{\frac{19 \sqrt{6}}{288} + \frac{19}{64}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{19 \sqrt{6}}{288} + \frac{19}{64}}}} + 2}}{2}$$
Solución numérica
$$x_{1} = -0.594637711007272$$
$$x_{2} = -1.29450619594902$$
Puntos de cruce con el eje de coordenadas Y
El gráfico cruce el eje Y cuando x es igual a 0:
sustituimos x = 0 en 2*x^4 - 3*x^2 + 2*x + 2.
$$\left(\left(2 \cdot 0^{4} - 3 \cdot 0^{2}\right) + 0 \cdot 2\right) + 2$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 2$$
Punto:
(0, 2)
Extremos de la función
Para hallar los extremos hay que resolver la ecuación
$$\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} = 0$$
(la derivada es igual a cero),
y las raíces de esta ecuación serán los extremos de esta función:
$$\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} = $$
primera derivada
$$8 x^{3} - 6 x + 2 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = -1$$
$$x_{2} = \frac{1}{2}$$
Signos de extremos en los puntos:
(-1, -1)

(1/2, 19/8)


Intervalos de crecimiento y decrecimiento de la función:
Hallemos los intervalos donde la función crece y decrece y también los puntos mínimos y máximos de la función, para lo cual miramos cómo se comporta la función en los extremos con desviación mínima del extremo:
Puntos mínimos de la función:
$$x_{1} = -1$$
La función no tiene puntos máximos
Decrece en los intervalos
$$\left[-1, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, -1\right]$$
Puntos de flexiones
Hallemos los puntos de flexiones, para eso hay que resolver la ecuación
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = 0$$
(la segunda derivada es igual a cero),
las raíces de la ecuación obtenida serán los puntos de flexión para el gráfico de la función indicado:
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = $$
segunda derivada
$$6 \left(4 x^{2} - 1\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = - \frac{1}{2}$$
$$x_{2} = \frac{1}{2}$$

Intervalos de convexidad y concavidad:
Hallemos los intervales donde la función es convexa o cóncava, para eso veamos cómo se comporta la función en los puntos de flexiones:
Cóncava en los intervalos
$$\left(-\infty, - \frac{1}{2}\right] \cup \left[\frac{1}{2}, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left[- \frac{1}{2}, \frac{1}{2}\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(2 x + \left(2 x^{4} - 3 x^{2}\right)\right) + 2\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(2 x + \left(2 x^{4} - 3 x^{2}\right)\right) + 2\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la derecha
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función 2*x^4 - 3*x^2 + 2*x + 2, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(2 x + \left(2 x^{4} - 3 x^{2}\right)\right) + 2}{x}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(2 x + \left(2 x^{4} - 3 x^{2}\right)\right) + 2}{x}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la derecha
Paridad e imparidad de la función
Comprobemos si la función es par o impar mediante las relaciones f = f(-x) и f = -f(-x).
Pues, comprobamos:
$$\left(2 x + \left(2 x^{4} - 3 x^{2}\right)\right) + 2 = 2 x^{4} - 3 x^{2} - 2 x + 2$$
- No
$$\left(2 x + \left(2 x^{4} - 3 x^{2}\right)\right) + 2 = - 2 x^{4} + 3 x^{2} + 2 x - 2$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico
Gráfico de la función y = 2x^4-3x^2+2x+2