Sr Examen

Gráfico de la función y = log3(x)-log2(x)-1

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
       log(x)   log(x)    
f(x) = ------ - ------ - 1
       log(3)   log(2)    
$$f{\left(x \right)} = \left(- \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(2 \right)}} + \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(3 \right)}}\right) - 1$$
f = -log(x)/log(2) + log(x)/log(3) - 1
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:
$$\left(- \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(2 \right)}} + \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(3 \right)}}\right) - 1 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = 3^{\log{\left(2^{\frac{1}{\log{\left(\frac{2}{3} \right)}}} \right)}}$$
Solución numérica
$$x_{1} = 0.152881814200196$$
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 log(x)/log(3) - log(x)/log(2) - 1.
$$\left(- \frac{\log{\left(0 \right)}}{\log{\left(2 \right)}} + \frac{\log{\left(0 \right)}}{\log{\left(3 \right)}}\right) - 1$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \text{NaN}$$
- no hay soluciones de la ecuación
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
$$- \frac{1}{x \log{\left(2 \right)}} + \frac{1}{x \log{\left(3 \right)}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga extremos
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
$$\frac{- \frac{1}{\log{\left(3 \right)}} + \frac{1}{\log{\left(2 \right)}}}{x^{2}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga flexiones
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(- \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(2 \right)}} + \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(3 \right)}}\right) - 1\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(- \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(2 \right)}} + \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(3 \right)}}\right) - 1\right) = -\infty$$
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 log(x)/log(3) - log(x)/log(2) - 1, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(- \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(2 \right)}} + \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(3 \right)}}\right) - 1}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(- \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(2 \right)}} + \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(3 \right)}}\right) - 1}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la izquierda
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:
$$\left(- \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(2 \right)}} + \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(3 \right)}}\right) - 1 = - \frac{\log{\left(- x \right)}}{\log{\left(2 \right)}} + \frac{\log{\left(- x \right)}}{\log{\left(3 \right)}} - 1$$
- No
$$\left(- \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(2 \right)}} + \frac{\log{\left(x \right)}}{\log{\left(3 \right)}}\right) - 1 = - \frac{\log{\left(- x \right)}}{\log{\left(3 \right)}} + \frac{\log{\left(- x \right)}}{\log{\left(2 \right)}} + 1$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar