Sr Examen

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-exp(x)-exp(-2*x)-exp(2*x)

Gráfico de la función y = -exp(x)-exp(-2*x)-exp(2*x)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
          x    -2*x    2*x
f(x) = - e  - e     - e   
$$f{\left(x \right)} = \left(- e^{x} - e^{- 2 x}\right) - e^{2 x}$$
f = -exp(x) - exp(-2*x) - exp(2*x)
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:
$$\left(- e^{x} - e^{- 2 x}\right) - e^{2 x} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Solución no hallada,
puede ser que el gráfico no cruce el eje X
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 -exp(x) - exp(-2*x) - exp(2*x).
$$\left(- e^{0} - e^{- 0}\right) - e^{0 \cdot 2}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = -3$$
Punto:
(0, -3)
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
$$- 2 e^{2 x} - e^{x} + 2 e^{- 2 x} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \log{\left(- \frac{1}{8} - \frac{\sqrt{- \frac{2}{3 \sqrt[3]{- \frac{1}{64} + \frac{\sqrt{12369}}{576}}} + \frac{1}{16} + 2 \sqrt[3]{- \frac{1}{64} + \frac{\sqrt{12369}}{576}}}}{2} + \frac{\sqrt{- 2 \sqrt[3]{- \frac{1}{64} + \frac{\sqrt{12369}}{576}} + \frac{1}{8} + \frac{2}{3 \sqrt[3]{- \frac{1}{64} + \frac{\sqrt{12369}}{576}}} + \frac{1}{32 \sqrt{- \frac{2}{3 \sqrt[3]{- \frac{1}{64} + \frac{\sqrt{12369}}{576}}} + \frac{1}{16} + 2 \sqrt[3]{- \frac{1}{64} + \frac{\sqrt{12369}}{576}}}}}}{2} \right)}$$
Signos de extremos en los puntos:
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            2                                                                                                                                                          
    /                     _______________________________________________________________________________________________________________________________________                                                                         \                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          /                     _______________________________________________________________________________________________________________________________________                                                                         \                   _______________________________________________________________________________________________________________________________________ 
    |                    /            __________________                                                                                                                                                                                  |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          |                    /            __________________                                                                                                                                                                                  |                  /            __________________                                                                                                          
    |                   /            /          _______                                                                                                                                                                                   |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          |                   /            /          _______                                                                                                                                                                                   |                 /            /          _______                                                                                                           
    |                  /   1        /    1    \/ 12369                                         1                                                   2                                                                                      |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          |                  /   1        /    1    \/ 12369                                         1                                                   2                                                                                      |                /   1        /    1    \/ 12369                                         1                                                   2              
    |                 /    - - 2*3 /   - -- + ---------  + ------------------------------------------------------------------------- + -------------------------                                                                          |                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          |                 /    - - 2*3 /   - -- + ---------  + ------------------------------------------------------------------------- + -------------------------                                                                          |               /    - - 2*3 /   - -- + ---------  + ------------------------------------------------------------------------- + -------------------------  
    |                /     8     \/      64      576                    ____________________________________________________________          __________________              ____________________________________________________________|                ____________________________________________________________                                                                                                                                                                                                                                              |                /     8     \/      64      576                    ____________________________________________________________          __________________              ____________________________________________________________|              /     8     \/      64      576                    ____________________________________________________________          __________________  
    |               /                                                  /             __________________                                      /          _______              /             __________________                             |               /             __________________                                                                                                                                                                                                                                                                           |               /                                                  /             __________________                                      /          _______              /             __________________                             |             /                                                  /             __________________                                      /          _______   
    |              /                                                  /             /          _______                                      /    1    \/ 12369              /             /          _______                              |              /             /          _______                                                                                                                                                                                                                                                                            |              /                                                  /             /          _______                                      /    1    \/ 12369              /             /          _______                              |            /                                                  /             /          _______                                      /    1    \/ 12369    
    |             /                                                  /   1         /    1    \/ 12369                 2                3*3 /   - -- + ---------            /   1         /    1    \/ 12369                 2             |             /   1         /    1    \/ 12369                 2                                                                                                                                                                                                                                                           |             /                                                  /   1         /    1    \/ 12369                 2                3*3 /   - -- + ---------            /   1         /    1    \/ 12369                 2             |           /                                                  /   1         /    1    \/ 12369                 2                3*3 /   - -- + ---------   
    |            /                                         32*      /    -- + 2*3 /   - -- + ---------  - -------------------------      \/      64      576              /    -- + 2*3 /   - -- + ---------  - ------------------------- |            /    -- + 2*3 /   - -- + ---------  - -------------------------                                                                                                                                                                                                                                               |            /                                         32*      /    -- + 2*3 /   - -- + ---------  - -------------------------      \/      64      576              /    -- + 2*3 /   - -- + ---------  - ------------------------- |          /                                         32*      /    -- + 2*3 /   - -- + ---------  - -------------------------      \/      64      576      
    |           /                                                  /     16     \/      64      576              __________________                                      /     16     \/      64      576              __________________ |           /     16     \/      64      576              __________________                                                                                                                                                                                                                                               |           /                                                  /     16     \/      64      576              __________________                                      /     16     \/      64      576              __________________ |         /                                                  /     16     \/      64      576              __________________                               
    |          /                                                  /                                             /          _______                                      /                                             /          _______  |          /                                             /          _______                                                                                                                                                                                                                                                |          /                                                  /                                             /          _______                                      /                                             /          _______  |        /                                                  /                                             /          _______                                
    |         /                                                  /                                             /    1    \/ 12369                                      /                                             /    1    \/ 12369   |         /                                             /    1    \/ 12369                                                                                                                                                                                                                                                 |         /                                                  /                                             /    1    \/ 12369                                      /                                             /    1    \/ 12369   |       /                                                  /                                             /    1    \/ 12369                                 
    |        /                                                  /                                         3*3 /   - -- + ---------                                    /                                         3*3 /   - -- + ---------  |        /                                         3*3 /   - -- + ---------                                                                                                                                                                                                                                                |        /                                                  /                                         3*3 /   - -- + ---------                                    /                                         3*3 /   - -- + ---------  |      /                                                  /                                         3*3 /   - -- + ---------                                
    |  1   \/                                                 \/                                            \/      64      576                                     \/                                            \/      64      576     |  1   \/                                            \/      64      576                                                                                                                           1                                                                                                                       |  1   \/                                                 \/                                            \/      64      576                                     \/                                            \/      64      576     |    \/                                                 \/                                            \/      64      576                                   
(log|- - + ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - ----------------------------------------------------------------------|, - + ---------------------------------------------------------------------- - ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - |- - + ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - ----------------------------------------------------------------------|  - ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------)
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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:
La función no tiene puntos mínimos
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = \log{\left(- \frac{1}{8} - \frac{\sqrt{- \frac{2}{3 \sqrt[3]{- \frac{1}{64} + \frac{\sqrt{12369}}{576}}} + \frac{1}{16} + 2 \sqrt[3]{- \frac{1}{64} + \frac{\sqrt{12369}}{576}}}}{2} + \frac{\sqrt{- 2 \sqrt[3]{- \frac{1}{64} + \frac{\sqrt{12369}}{576}} + \frac{1}{8} + \frac{2}{3 \sqrt[3]{- \frac{1}{64} + \frac{\sqrt{12369}}{576}}} + \frac{1}{32 \sqrt{- \frac{2}{3 \sqrt[3]{- \frac{1}{64} + \frac{\sqrt{12369}}{576}}} + \frac{1}{16} + 2 \sqrt[3]{- \frac{1}{64} + \frac{\sqrt{12369}}{576}}}}}}{2} \right)}$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, \log{\left(- \frac{1}{8} - \frac{\sqrt{- \frac{2}{3 \sqrt[3]{- \frac{1}{64} + \frac{\sqrt{12369}}{576}}} + \frac{1}{16} + 2 \sqrt[3]{- \frac{1}{64} + \frac{\sqrt{12369}}{576}}}}{2} + \frac{\sqrt{- 2 \sqrt[3]{- \frac{1}{64} + \frac{\sqrt{12369}}{576}} + \frac{1}{8} + \frac{2}{3 \sqrt[3]{- \frac{1}{64} + \frac{\sqrt{12369}}{576}}} + \frac{1}{32 \sqrt{- \frac{2}{3 \sqrt[3]{- \frac{1}{64} + \frac{\sqrt{12369}}{576}}} + \frac{1}{16} + 2 \sqrt[3]{- \frac{1}{64} + \frac{\sqrt{12369}}{576}}}}}}{2} \right)}\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left[\log{\left(- \frac{1}{8} - \frac{\sqrt{- \frac{2}{3 \sqrt[3]{- \frac{1}{64} + \frac{\sqrt{12369}}{576}}} + \frac{1}{16} + 2 \sqrt[3]{- \frac{1}{64} + \frac{\sqrt{12369}}{576}}}}{2} + \frac{\sqrt{- 2 \sqrt[3]{- \frac{1}{64} + \frac{\sqrt{12369}}{576}} + \frac{1}{8} + \frac{2}{3 \sqrt[3]{- \frac{1}{64} + \frac{\sqrt{12369}}{576}}} + \frac{1}{32 \sqrt{- \frac{2}{3 \sqrt[3]{- \frac{1}{64} + \frac{\sqrt{12369}}{576}}} + \frac{1}{16} + 2 \sqrt[3]{- \frac{1}{64} + \frac{\sqrt{12369}}{576}}}}}}{2} \right)}, \infty\right)$$
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
$$- (4 e^{2 x} + e^{x} + 4 e^{- 2 x}) = 0$$
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
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(- e^{x} - e^{- 2 x}\right) - e^{2 x}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(- e^{x} - e^{- 2 x}\right) - e^{2 x}\right) = -\infty$$
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 -exp(x) - exp(-2*x) - exp(2*x), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(- e^{x} - e^{- 2 x}\right) - e^{2 x}}{x}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(- e^{x} - e^{- 2 x}\right) - e^{2 x}}{x}\right) = -\infty$$
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:
$$\left(- e^{x} - e^{- 2 x}\right) - e^{2 x} = - e^{2 x} - e^{- x} - e^{- 2 x}$$
- No
$$\left(- e^{x} - e^{- 2 x}\right) - e^{2 x} = e^{2 x} + e^{- x} + e^{- 2 x}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico
Gráfico de la función y = -exp(x)-exp(-2*x)-exp(2*x)