Sr Examen

Gráfico de la función y = |z-2|-1/2

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
f(z) = |z - 2| - 1/2
f(z)=z212f{\left(z \right)} = \left|{z - 2}\right| - \frac{1}{2}
f = |z - 2| - 1/2
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-101020-10
Puntos de cruce con el eje de coordenadas X
El gráfico de la función cruce el eje Z con f = 0
o sea hay que resolver la ecuación:
z212=0\left|{z - 2}\right| - \frac{1}{2} = 0
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje Z:

Solución analítica
z1=32z_{1} = \frac{3}{2}
z2=52z_{2} = \frac{5}{2}
Solución numérica
z1=1.5z_{1} = 1.5
z2=2.5z_{2} = 2.5
Puntos de cruce con el eje de coordenadas Y
El gráfico cruce el eje Y cuando z es igual a 0:
sustituimos z = 0 en |z - 2| - 1/2.
12+2- \frac{1}{2} + \left|{-2}\right|
Resultado:
f(0)=32f{\left(0 \right)} = \frac{3}{2}
Punto:
(0, 3/2)
Extremos de la función
Para hallar los extremos hay que resolver la ecuación
ddzf(z)=0\frac{d}{d z} f{\left(z \right)} = 0
(la derivada es igual a cero),
y las raíces de esta ecuación serán los extremos de esta función:
ddzf(z)=\frac{d}{d z} f{\left(z \right)} =
primera derivada
sign(z2)=0\operatorname{sign}{\left(z - 2 \right)} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
z1=2z_{1} = 2
Signos de extremos en los puntos:
(2, -1/2)


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:
z1=2z_{1} = 2
La función no tiene puntos máximos
Decrece en los intervalos
[2,)\left[2, \infty\right)
Crece en los intervalos
(,2]\left(-\infty, 2\right]
Puntos de flexiones
Hallemos los puntos de flexiones, para eso hay que resolver la ecuación
d2dz2f(z)=0\frac{d^{2}}{d z^{2}} f{\left(z \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:
d2dz2f(z)=\frac{d^{2}}{d z^{2}} f{\left(z \right)} =
segunda derivada
2δ(z2)=02 \delta\left(z - 2\right) = 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 z->+oo y z->-oo
limz(z212)=\lim_{z \to -\infty}\left(\left|{z - 2}\right| - \frac{1}{2}\right) = \infty
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
limz(z212)=\lim_{z \to \infty}\left(\left|{z - 2}\right| - \frac{1}{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 |z - 2| - 1/2, dividida por z con z->+oo y z ->-oo
limz(z212z)=1\lim_{z \to -\infty}\left(\frac{\left|{z - 2}\right| - \frac{1}{2}}{z}\right) = -1
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
y=zy = - z
limz(z212z)=1\lim_{z \to \infty}\left(\frac{\left|{z - 2}\right| - \frac{1}{2}}{z}\right) = 1
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la derecha:
y=zy = z
Paridad e imparidad de la función
Comprobemos si la función es par o impar mediante las relaciones f = f(-z) и f = -f(-z).
Pues, comprobamos:
z212=z+212\left|{z - 2}\right| - \frac{1}{2} = \left|{z + 2}\right| - \frac{1}{2}
- No
z212=12z+2\left|{z - 2}\right| - \frac{1}{2} = \frac{1}{2} - \left|{z + 2}\right|
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico
Gráfico de la función y = |z-2|-1/2