Sr Examen

Gráfico de la función y = 1/(ln(x)/(x-3))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
          1    
f(x) = --------
       /log(x)\
       |------|
       \x - 3 /
f(x)=11x3log(x)f{\left(x \right)} = \frac{1}{\frac{1}{x - 3} \log{\left(x \right)}}
f = 1/(log(x)/(x - 3))
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-1010-100100
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
x1=1x_{1} = 1
x2=3x_{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:
11x3log(x)=0\frac{1}{\frac{1}{x - 3} \log{\left(x \right)}} = 0
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
x1=3x_{1} = 3
Solución numérica
x1=0x_{1} = 0
x2=3x_{2} = 3
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 1/(log(x)/(x - 3)).
113log(0)\frac{1}{\frac{1}{-3} \log{\left(0 \right)}}
Resultado:
f(0)=0f{\left(0 \right)} = 0
Punto:
(0, 0)
Extremos de la función
Para hallar los extremos hay que resolver la ecuación
ddxf(x)=0\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:
ddxf(x)=\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} =
primera derivada
x3log(x)(x3)(log(x)(x3)21x(x3))log(x)=0\frac{\frac{x - 3}{\log{\left(x \right)}} \left(x - 3\right) \left(\frac{\log{\left(x \right)}}{\left(x - 3\right)^{2}} - \frac{1}{x \left(x - 3\right)}\right)}{\log{\left(x \right)}} = 0
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga extremos
Puntos de flexiones
Hallemos los puntos de flexiones, para eso hay que resolver la ecuación
d2dx2f(x)=0\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:
d2dx2f(x)=\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} =
segunda derivada
(1x3xlog(x))(log(x)x31x)+(x3)(2log(x)(x3)2+2x(x3)+1x2)+log(x)x3(x3)(log(x)x31x)xlog(x)1xlog(x)2=0\frac{\left(1 - \frac{x - 3}{x \log{\left(x \right)}}\right) \left(\frac{\log{\left(x \right)}}{x - 3} - \frac{1}{x}\right) + \left(x - 3\right) \left(- \frac{2 \log{\left(x \right)}}{\left(x - 3\right)^{2}} + \frac{2}{x \left(x - 3\right)} + \frac{1}{x^{2}}\right) + \frac{\log{\left(x \right)}}{x - 3} - \frac{\left(x - 3\right) \left(\frac{\log{\left(x \right)}}{x - 3} - \frac{1}{x}\right)}{x \log{\left(x \right)}} - \frac{1}{x}}{\log{\left(x \right)}^{2}} = 0
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga flexiones
Asíntotas verticales
Hay:
x1=1x_{1} = 1
x2=3x_{2} = 3
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
limx11x3log(x)=\lim_{x \to -\infty} \frac{1}{\frac{1}{x - 3} \log{\left(x \right)}} = -\infty
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
limx11x3log(x)=\lim_{x \to \infty} \frac{1}{\frac{1}{x - 3} \log{\left(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 1/(log(x)/(x - 3)), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
limx((x3)1log(x)x)=0\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(x - 3\right) \frac{1}{\log{\left(x \right)}}}{x}\right) = 0
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
limx((x3)1log(x)x)=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(x - 3\right) \frac{1}{\log{\left(x \right)}}}{x}\right) = 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:
11x3log(x)=x3log(x)\frac{1}{\frac{1}{x - 3} \log{\left(x \right)}} = \frac{- x - 3}{\log{\left(- x \right)}}
- No
11x3log(x)=x3log(x)\frac{1}{\frac{1}{x - 3} \log{\left(x \right)}} = - \frac{- x - 3}{\log{\left(- x \right)}}
- No
es decir, función
no es
par ni impar