Sr Examen

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e^(1/x)-x
Trazado el gráfico de la función/ e^(1/x)-x

Gráfico de la función y = e^(1/x)-x

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src] 
       x ___    
f(x) = \/ E  - x
f(x)=e1x−xf{\left(x \right)} = e^{\frac{1}{x}} - x 
f = E^(1/x) - x
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-1010-500000000500000000
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
x1=0x_{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:
e1x−x=0e^{\frac{1}{x}} - x = 0
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución numérica
x1=1.7632228343519x_{1} = 1.7632228343519
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 E^(1/x) - x.
−0+e10- 0 + e^{\frac{1}{0}}
Resultado:
f(0)=NaNf{\left(0 \right)} = \text{NaN}
- no hay soluciones de la ecuación
Extremos de la función
Para hallar los extremos hay que resolver la ecuación
ddxf(x)=0\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:
ddxf(x)=\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} =
primera derivada
−1−e1xx2=0-1 - \frac{e^{\frac{1}{x}}}{x^{2}} = 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
d2dx2f(x)=0\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:
d2dx2f(x)=\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} =
segunda derivada
(2+1x)e1xx3=0\frac{\left(2 + \frac{1}{x}\right) e^{\frac{1}{x}}}{x^{3}} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=−12x_{1} = - \frac{1}{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:
x1=0x_{1} = 0

lim⁡x→0−((2+1x)e1xx3)=0\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{\left(2 + \frac{1}{x}\right) e^{\frac{1}{x}}}{x^{3}}\right) = 0
lim⁡x→0+((2+1x)e1xx3)=∞\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(2 + \frac{1}{x}\right) e^{\frac{1}{x}}}{x^{3}}\right) = \infty
- los límites no son iguales, signo
x1=0x_{1} = 0
- es el punto de flexión

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
[−12,∞)\left[- \frac{1}{2}, \infty\right)
Convexa en los intervalos
(−∞,−12]\left(-\infty, - \frac{1}{2}\right]
Asíntotas verticales
Hay:
x1=0x_{1} = 0
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
lim⁡x→−∞(e1x−x)=∞\lim_{x \to -\infty}\left(e^{\frac{1}{x}} - x\right) = \infty
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
lim⁡x→∞(e1x−x)=−∞\lim_{x \to \infty}\left(e^{\frac{1}{x}} - x\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 E^(1/x) - x, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
lim⁡x→−∞(e1x−xx)=−1\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{e^{\frac{1}{x}} - x}{x}\right) = -1
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
y=−xy = - x
lim⁡x→∞(e1x−xx)=−1\lim_{x \to \infty}\left(\frac{e^{\frac{1}{x}} - x}{x}\right) = -1
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la derecha:
y=−xy = - x
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:
e1x−x=x+e−1xe^{\frac{1}{x}} - x = x + e^{- \frac{1}{x}}
- No
e1x−x=−x−e−1xe^{\frac{1}{x}} - x = - x - e^{- \frac{1}{x}}
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico
Gráfico de la función y = e^(1/x)-x
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