Sr Examen

Otras calculadoras

  • ¿Cómo usar?

  • Gráfico de la función y =:
  • -exp(-3*x)-exp(-2*x)-exp(2*x) -exp(-3*x)-exp(-2*x)-exp(2*x)
  • 8*x/(x^2+4) 8*x/(x^2+4)
  • (8*x)/(x^2+4) (8*x)/(x^2+4)
  • e^(x+1/x) e^(x+1/x)
  • Expresiones idénticas

  • uno /x^ dos (x- dos)^ cuatro (x- uno)^ tres
  • 1 dividir por x al cuadrado (x menos 2) en el grado 4(x menos 1) al cubo
  • uno dividir por x en el grado dos (x menos dos) en el grado cuatro (x menos uno) en el grado tres
  • 1/x2(x-2)4(x-1)3
  • 1/x2x-24x-13
  • 1/x²(x-2)⁴(x-1)³
  • 1/x en el grado 2(x-2) en el grado 4(x-1) en el grado 3
  • 1/x^2x-2^4x-1^3
  • 1 dividir por x^2(x-2)^4(x-1)^3
  • Expresiones semejantes

  • 1/x^2(x-2)^4(x+1)^3
  • 1/x^2(x+2)^4(x-1)^3

Gráfico de la función y = 1/x^2(x-2)^4(x-1)^3

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
              4         
       (x - 2)         3
f(x) = --------*(x - 1) 
           2            
          x             
$$f{\left(x \right)} = \frac{\left(x - 2\right)^{4}}{x^{2}} \left(x - 1\right)^{3}$$
f = ((x - 2)^4/x^2)*(x - 1)^3
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
$$x_{1} = 0$$
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:
$$\frac{\left(x - 2\right)^{4}}{x^{2}} \left(x - 1\right)^{3} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = 1$$
$$x_{2} = 2$$
Solución numérica
$$x_{1} = 0.999963577552136$$
$$x_{2} = 2$$
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 ((x - 2)^4/x^2)*(x - 1)^3.
$$\left(-1\right)^{3} \frac{\left(-2\right)^{4}}{0^{2}}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \tilde{\infty}$$
signof no cruza Y
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
$$\left(x - 1\right)^{3} \left(\frac{4 \left(x - 2\right)^{3}}{x^{2}} - \frac{2 \left(x - 2\right)^{4}}{x^{3}}\right) + \frac{3 \left(x - 2\right)^{4} \left(x - 1\right)^{2}}{x^{2}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 1$$
$$x_{2} = 2$$
$$x_{3} = \frac{2}{5} - \frac{2 \sqrt{6}}{5}$$
$$x_{4} = \frac{2}{5} + \frac{2 \sqrt{6}}{5}$$
Signos de extremos en los puntos:
(1, 0)

(2, 0)

                             4                3 
              /          ___\  /          ___\  
              |  8   2*\/ 6 |  |  3   2*\/ 6 |  
         ___  |- - - -------| *|- - - -------|  
 2   2*\/ 6   \  5      5   /  \  5      5   /  
(- - -------, ---------------------------------)
 5      5                            2          
                        /        ___\           
                        |2   2*\/ 6 |           
                        |- - -------|           
                        \5      5   /           

                             4                3 
              /          ___\  /          ___\  
              |  8   2*\/ 6 |  |  3   2*\/ 6 |  
         ___  |- - + -------| *|- - + -------|  
 2   2*\/ 6   \  5      5   /  \  5      5   /  
(- + -------, ---------------------------------)
 5      5                            2          
                        /        ___\           
                        |2   2*\/ 6 |           
                        |- + -------|           
                        \5      5   /           


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:
$$x_{1} = 2$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = \frac{2}{5} - \frac{2 \sqrt{6}}{5}$$
$$x_{1} = \frac{2}{5} + \frac{2 \sqrt{6}}{5}$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, \frac{2}{5} - \frac{2 \sqrt{6}}{5}\right] \cup \left[2, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left[\frac{2}{5} + \frac{2 \sqrt{6}}{5}, 2\right]$$
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
$$\frac{2 \left(x - 2\right)^{2} \left(x - 1\right) \left(6 \left(2 - \frac{x - 2}{x}\right) \left(x - 2\right) \left(x - 1\right) + 3 \left(x - 2\right)^{2} + \left(x - 1\right)^{2} \left(6 - \frac{8 \left(x - 2\right)}{x} + \frac{3 \left(x - 2\right)^{2}}{x^{2}}\right)\right)}{x^{2}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 1$$
$$x_{2} = 2$$
$$x_{3} = - \frac{\sqrt{- 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}} - \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + \frac{168}{125 \sqrt{\frac{83}{75} + \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}}} + \frac{166}{75}}}{2} + \frac{2}{5} + \frac{\sqrt{\frac{83}{75} + \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}}}{2}$$
$$x_{4} = \frac{\sqrt{- 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}} - \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + \frac{168}{125 \sqrt{\frac{83}{75} + \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}}} + \frac{166}{75}}}{2} + \frac{2}{5} + \frac{\sqrt{\frac{83}{75} + \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}}}{2}$$
Además hay que calcular los límites de y'' para los argumentos tendientes a los puntos de indeterminación de la función:
Puntos donde hay indeterminación:
$$x_{1} = 0$$

$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{2 \left(x - 2\right)^{2} \left(x - 1\right) \left(6 \left(2 - \frac{x - 2}{x}\right) \left(x - 2\right) \left(x - 1\right) + 3 \left(x - 2\right)^{2} + \left(x - 1\right)^{2} \left(6 - \frac{8 \left(x - 2\right)}{x} + \frac{3 \left(x - 2\right)^{2}}{x^{2}}\right)\right)}{x^{2}}\right) = -\infty$$
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{2 \left(x - 2\right)^{2} \left(x - 1\right) \left(6 \left(2 - \frac{x - 2}{x}\right) \left(x - 2\right) \left(x - 1\right) + 3 \left(x - 2\right)^{2} + \left(x - 1\right)^{2} \left(6 - \frac{8 \left(x - 2\right)}{x} + \frac{3 \left(x - 2\right)^{2}}{x^{2}}\right)\right)}{x^{2}}\right) = -\infty$$
- los límites son iguales, es decir omitimos el punto correspondiente

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
$$\left[1, - \frac{\sqrt{- 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}} - \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + \frac{168}{125 \sqrt{\frac{83}{75} + \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}}} + \frac{166}{75}}}{2} + \frac{2}{5} + \frac{\sqrt{\frac{83}{75} + \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}}}{2}\right] \cup \left[\frac{\sqrt{- 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}} - \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + \frac{168}{125 \sqrt{\frac{83}{75} + \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}}} + \frac{166}{75}}}{2} + \frac{2}{5} + \frac{\sqrt{\frac{83}{75} + \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}}}{2}, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, 1\right] \cup \left[- \frac{\sqrt{- 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}} - \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + \frac{168}{125 \sqrt{\frac{83}{75} + \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}}} + \frac{166}{75}}}{2} + \frac{2}{5} + \frac{\sqrt{\frac{83}{75} + \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}}}{2}, \frac{\sqrt{- 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}} - \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + \frac{168}{125 \sqrt{\frac{83}{75} + \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}}} + \frac{166}{75}}}{2} + \frac{2}{5} + \frac{\sqrt{\frac{83}{75} + \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}}}{2}\right]$$
Asíntotas verticales
Hay:
$$x_{1} = 0$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(x - 2\right)^{4}}{x^{2}} \left(x - 1\right)^{3}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(x - 2\right)^{4}}{x^{2}} \left(x - 1\right)^{3}\right) = \infty$$
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 ((x - 2)^4/x^2)*(x - 1)^3, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(x - 2\right)^{4} \left(x - 1\right)^{3}}{x x^{2}}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(x - 2\right)^{4} \left(x - 1\right)^{3}}{x x^{2}}\right) = \infty$$
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:
$$\frac{\left(x - 2\right)^{4}}{x^{2}} \left(x - 1\right)^{3} = \frac{\left(- x - 2\right)^{4} \left(- x - 1\right)^{3}}{x^{2}}$$
- No
$$\frac{\left(x - 2\right)^{4}}{x^{2}} \left(x - 1\right)^{3} = - \frac{\left(- x - 2\right)^{4} \left(- x - 1\right)^{3}}{x^{2}}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar