Sr Examen

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Gráfico de la función y = sqrt(13+x^2-2*sqrt(4+x^2))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
           _________________________
          /                ________ 
         /        2       /      2  
f(x) = \/   13 + x  - 2*\/  4 + x   
$$f{\left(x \right)} = \sqrt{- 2 \sqrt{x^{2} + 4} + \left(x^{2} + 13\right)}$$
f = sqrt(-2*sqrt(x^2 + 4) + x^2 + 13)
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:
$$\sqrt{- 2 \sqrt{x^{2} + 4} + \left(x^{2} + 13\right)} = 0$$
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(13 + x^2 - 2*sqrt(4 + x^2)).
$$\sqrt{- 2 \sqrt{0^{2} + 4} + \left(0^{2} + 13\right)}$$
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
$$\frac{x - \frac{x}{\sqrt{x^{2} + 4}}}{\sqrt{- 2 \sqrt{x^{2} + 4} + \left(x^{2} + 13\right)}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 0$$
Signos de extremos en los puntos:
(0, 3)


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:
$$x_{1} = 0$$
La función no tiene puntos máximos
Decrece en los intervalos
$$\left[0, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, 0\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty} \sqrt{- 2 \sqrt{x^{2} + 4} + \left(x^{2} + 13\right)} = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty} \sqrt{- 2 \sqrt{x^{2} + 4} + \left(x^{2} + 13\right)} = \infty$$
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(13 + x^2 - 2*sqrt(4 + x^2)), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sqrt{- 2 \sqrt{x^{2} + 4} + \left(x^{2} + 13\right)}}{x}\right) = -1$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
$$y = - x$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sqrt{- 2 \sqrt{x^{2} + 4} + \left(x^{2} + 13\right)}}{x}\right) = 1$$
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:
$$\sqrt{- 2 \sqrt{x^{2} + 4} + \left(x^{2} + 13\right)} = \sqrt{- 2 \sqrt{x^{2} + 4} + \left(x^{2} + 13\right)}$$
- Sí
$$\sqrt{- 2 \sqrt{x^{2} + 4} + \left(x^{2} + 13\right)} = - \sqrt{- 2 \sqrt{x^{2} + 4} + \left(x^{2} + 13\right)}$$
- No
es decir, función
es
par