Sr Examen

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Gráfico de la función y = sqrtx^2+sqrt10x+sqrt9+lg(1-x)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
            2                                
         ___      ______     ___             
f(x) = \/ x   + \/ 10*x  + \/ 9  + log(1 - x)
$$f{\left(x \right)} = \left(\left(\left(\sqrt{x}\right)^{2} + \sqrt{10 x}\right) + \sqrt{9}\right) + \log{\left(1 - x \right)}$$
f = (sqrt(x))^2 + sqrt(10*x) + sqrt(9) + log(1 - 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:
$$\left(\left(\left(\sqrt{x}\right)^{2} + \sqrt{10 x}\right) + \sqrt{9}\right) + \log{\left(1 - x \right)} = 0$$
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 (sqrt(x))^2 + sqrt(10*x) + sqrt(9) + log(1 - x).
$$\log{\left(1 - 0 \right)} + \left(\left(\left(\sqrt{0}\right)^{2} + \sqrt{0 \cdot 10}\right) + \sqrt{9}\right)$$
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
$$- \frac{1}{1 - x} + \frac{\sqrt{10} \sqrt{x}}{2 x} + \frac{x}{x} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = - \frac{\sqrt[3]{\frac{55}{8} + \frac{15 \sqrt{51}}{4}}}{3} + \frac{5}{6} + \frac{35}{12 \sqrt[3]{\frac{55}{8} + \frac{15 \sqrt{51}}{4}}}$$
Signos de extremos en los puntos:
                                                                               _________________________________________________________                                                                                                                
          ________________                                                    /              ________________                                   ________________                                 /                                    ________________\ 
         /           ____                                                    /              /           ____                                   /           ____                                  |                                   /           ____ | 
        /  55   15*\/ 51                                                    /              /  55   15*\/ 51                                   /  55   15*\/ 51                                   |                                  /  55   15*\/ 51  | 
     3 /   -- + ---------                                                  /         10*3 /   -- + ---------                               3 /   -- + ---------                                  |                               3 /   -- + --------- | 
 5   \/    8        4                   35             5     ___          /     25      \/    8        4                  175              \/    8        4                   35                 |1              35              \/    8        4     | 
(- - --------------------- + ------------------------, - + \/ 9  +       /      -- - ------------------------ + -----------------------  - --------------------- + ------------------------ + log|- - ------------------------ + ---------------------|)
 6             3                     ________________  6                /       3               3                      ________________              3                     ________________      |6           ________________             3          | 
                                    /           ____                   /                                              /           ____                                    /           ____       |           /           ____                         | 
                                   /  55   15*\/ 51                   /                                              /  55   15*\/ 51                                    /  55   15*\/ 51        |          /  55   15*\/ 51                          | 
                             12*3 /   -- + ---------                 /                                          6*3 /   -- + ---------                             12*3 /   -- + ---------       |    12*3 /   -- + ---------                         | 
                                \/    8        4                   \/                                             \/    8        4                                    \/    8        4           \       \/    8        4                             / 


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:
$$x_{1} = - \frac{\sqrt[3]{\frac{55}{8} + \frac{15 \sqrt{51}}{4}}}{3} + \frac{5}{6} + \frac{35}{12 \sqrt[3]{\frac{55}{8} + \frac{15 \sqrt{51}}{4}}}$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, - \frac{\sqrt[3]{\frac{55}{8} + \frac{15 \sqrt{51}}{4}}}{3} + \frac{5}{6} + \frac{35}{12 \sqrt[3]{\frac{55}{8} + \frac{15 \sqrt{51}}{4}}}\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left[- \frac{\sqrt[3]{\frac{55}{8} + \frac{15 \sqrt{51}}{4}}}{3} + \frac{5}{6} + \frac{35}{12 \sqrt[3]{\frac{55}{8} + \frac{15 \sqrt{51}}{4}}}, \infty\right)$$
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
$$- (\frac{1}{\left(x - 1\right)^{2}} + \frac{\sqrt{10}}{4 x^{\frac{3}{2}}}) = 0$$
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
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(\left(\left(\sqrt{x}\right)^{2} + \sqrt{10 x}\right) + \sqrt{9}\right) + \log{\left(1 - x \right)}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(\left(\left(\sqrt{x}\right)^{2} + \sqrt{10 x}\right) + \sqrt{9}\right) + \log{\left(1 - x \right)}\right) = \infty$$
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 (sqrt(x))^2 + sqrt(10*x) + sqrt(9) + log(1 - x), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(\left(\left(\sqrt{x}\right)^{2} + \sqrt{10 x}\right) + \sqrt{9}\right) + \log{\left(1 - x \right)}}{x}\right) = 1$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
$$y = x$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(\left(\left(\sqrt{x}\right)^{2} + \sqrt{10 x}\right) + \sqrt{9}\right) + \log{\left(1 - x \right)}}{x}\right) = 1$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la derecha:
$$y = x$$
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:
$$\left(\left(\left(\sqrt{x}\right)^{2} + \sqrt{10 x}\right) + \sqrt{9}\right) + \log{\left(1 - x \right)} = - x + \sqrt{10} \sqrt{- x} + \log{\left(x + 1 \right)} + \sqrt{9}$$
- No
$$\left(\left(\left(\sqrt{x}\right)^{2} + \sqrt{10 x}\right) + \sqrt{9}\right) + \log{\left(1 - x \right)} = x - \sqrt{10} \sqrt{- x} - \log{\left(x + 1 \right)} - \sqrt{9}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar