Sr Examen

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Gráfico de la función y = x/(x^2-5x+6)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
            x      
f(x) = ------------
        2          
       x  - 5*x + 6
$$f{\left(x \right)} = \frac{x}{\left(x^{2} - 5 x\right) + 6}$$
f = x/(x^2 - 5*x + 6)
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
$$x_{1} = 2$$
$$x_{2} = 3$$
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:
$$\frac{x}{\left(x^{2} - 5 x\right) + 6} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = 0$$
Solución numérica
$$x_{1} = 0$$
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 x/(x^2 - 5*x + 6).
$$\frac{0}{\left(0^{2} - 0\right) + 6}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 0$$
Punto:
(0, 0)
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
$$\frac{x \left(5 - 2 x\right)}{\left(\left(x^{2} - 5 x\right) + 6\right)^{2}} + \frac{1}{\left(x^{2} - 5 x\right) + 6} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = - \sqrt{6}$$
$$x_{2} = \sqrt{6}$$
Signos de extremos en los puntos:
              ___     
    ___    -\/ 6      
(-\/ 6, ------------)
                  ___ 
         12 + 5*\/ 6  

             ___     
   ___     \/ 6      
(\/ 6, ------------)
                 ___ 
        12 - 5*\/ 6  


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:
$$x_{1} = - \sqrt{6}$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = \sqrt{6}$$
Decrece en los intervalos
$$\left[- \sqrt{6}, \sqrt{6}\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, - \sqrt{6}\right] \cup \left[\sqrt{6}, \infty\right)$$
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
$$\frac{2 \left(x \left(\frac{\left(2 x - 5\right)^{2}}{x^{2} - 5 x + 6} - 1\right) - 2 x + 5\right)}{\left(x^{2} - 5 x + 6\right)^{2}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = - \sqrt[3]{18} - \sqrt[3]{12}$$
Además hay que calcular los límites de y'' para los argumentos tendientes a los puntos de indeterminación de la función:
Puntos donde hay indeterminación:
$$x_{1} = 2$$
$$x_{2} = 3$$

$$\lim_{x \to 2^-}\left(\frac{2 \left(x \left(\frac{\left(2 x - 5\right)^{2}}{x^{2} - 5 x + 6} - 1\right) - 2 x + 5\right)}{\left(x^{2} - 5 x + 6\right)^{2}}\right) = \infty$$
$$\lim_{x \to 2^+}\left(\frac{2 \left(x \left(\frac{\left(2 x - 5\right)^{2}}{x^{2} - 5 x + 6} - 1\right) - 2 x + 5\right)}{\left(x^{2} - 5 x + 6\right)^{2}}\right) = -\infty$$
- los límites no son iguales, signo
$$x_{1} = 2$$
- es el punto de flexión
$$\lim_{x \to 3^-}\left(\frac{2 \left(x \left(\frac{\left(2 x - 5\right)^{2}}{x^{2} - 5 x + 6} - 1\right) - 2 x + 5\right)}{\left(x^{2} - 5 x + 6\right)^{2}}\right) = -\infty$$
$$\lim_{x \to 3^+}\left(\frac{2 \left(x \left(\frac{\left(2 x - 5\right)^{2}}{x^{2} - 5 x + 6} - 1\right) - 2 x + 5\right)}{\left(x^{2} - 5 x + 6\right)^{2}}\right) = \infty$$
- los límites no son iguales, signo
$$x_{2} = 3$$
- es el punto de flexión

Intervalos de convexidad y concavidad:
Hallemos los intervales donde la función es convexa o cóncava, para eso veamos cómo se comporta la función en los puntos de flexiones:
Cóncava en los intervalos
$$\left[- \sqrt[3]{18} - \sqrt[3]{12}, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, - \sqrt[3]{18} - \sqrt[3]{12}\right]$$
Asíntotas verticales
Hay:
$$x_{1} = 2$$
$$x_{2} = 3$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{x}{\left(x^{2} - 5 x\right) + 6}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = 0$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x}{\left(x^{2} - 5 x\right) + 6}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = 0$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función x/(x^2 - 5*x + 6), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty} \frac{1}{\left(x^{2} - 5 x\right) + 6} = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty} \frac{1}{\left(x^{2} - 5 x\right) + 6} = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la izquierda
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:
$$\frac{x}{\left(x^{2} - 5 x\right) + 6} = - \frac{x}{x^{2} + 5 x + 6}$$
- No
$$\frac{x}{\left(x^{2} - 5 x\right) + 6} = \frac{x}{x^{2} + 5 x + 6}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar