Sr Examen

Otras calculadoras

Gráfico de la función y = 5*5^x+45*5^(-x)+5^(2*x)+81*5^(-2*x)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
          x       -x    2*x       -2*x
f(x) = 5*5  + 45*5   + 5    + 81*5    
$$f{\left(x \right)} = \left(5^{2 x} + \left(5 \cdot 5^{x} + 45 \cdot 5^{- x}\right)\right) + 81 \cdot 5^{- 2 x}$$
f = 5^(2*x) + 5*5^x + 45*5^(-x) + 81*5^(-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:
$$\left(5^{2 x} + \left(5 \cdot 5^{x} + 45 \cdot 5^{- x}\right)\right) + 81 \cdot 5^{- 2 x} = 0$$
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 5*5^x + 45*5^(-x) + 5^(2*x) + 81*5^(-2*x).
$$\left(5^{0 \cdot 2} + \left(5 \cdot 5^{0} + 45 \cdot 5^{- 0}\right)\right) + 81 \cdot 5^{- 0}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 132$$
Punto:
(0, 132)
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
$$2 \cdot 5^{2 x} \log{\left(5 \right)} + 5 \cdot 5^{x} \log{\left(5 \right)} - 45 \cdot 5^{- x} \log{\left(5 \right)} - 162 \cdot 5^{- 2 x} \log{\left(5 \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \frac{\log{\left(3 \right)}}{\log{\left(5 \right)}}$$
Signos de extremos en los puntos:
 log(3)     
(------, 48)
 log(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:
$$x_{1} = \frac{\log{\left(3 \right)}}{\log{\left(5 \right)}}$$
La función no tiene puntos máximos
Decrece en los intervalos
$$\left[\frac{\log{\left(3 \right)}}{\log{\left(5 \right)}}, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, \frac{\log{\left(3 \right)}}{\log{\left(5 \right)}}\right]$$
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
$$\left(4 \cdot 5^{2 x} + 5 \cdot 5^{x} + 45 \cdot 5^{- x} + 324 \cdot 5^{- 2 x}\right) \log{\left(5 \right)}^{2} = 0$$
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
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(5^{2 x} + \left(5 \cdot 5^{x} + 45 \cdot 5^{- x}\right)\right) + 81 \cdot 5^{- 2 x}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(5^{2 x} + \left(5 \cdot 5^{x} + 45 \cdot 5^{- x}\right)\right) + 81 \cdot 5^{- 2 x}\right) = \infty$$
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 5*5^x + 45*5^(-x) + 5^(2*x) + 81*5^(-2*x), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(5^{2 x} + \left(5 \cdot 5^{x} + 45 \cdot 5^{- x}\right)\right) + 81 \cdot 5^{- 2 x}}{x}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(5^{2 x} + \left(5 \cdot 5^{x} + 45 \cdot 5^{- x}\right)\right) + 81 \cdot 5^{- 2 x}}{x}\right) = \infty$$
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:
$$\left(5^{2 x} + \left(5 \cdot 5^{x} + 45 \cdot 5^{- x}\right)\right) + 81 \cdot 5^{- 2 x} = 81 \cdot 5^{2 x} + 45 \cdot 5^{x} + 5 \cdot 5^{- x} + 5^{- 2 x}$$
- No
$$\left(5^{2 x} + \left(5 \cdot 5^{x} + 45 \cdot 5^{- x}\right)\right) + 81 \cdot 5^{- 2 x} = - 81 \cdot 5^{2 x} - 45 \cdot 5^{x} - 5 \cdot 5^{- x} - 5^{- 2 x}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar