Sr Examen

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Gráfico de la función y = (1+(2^(3/(1+x)))/x)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
              3  
            -----
            1 + x
           2     
f(x) = 1 + ------
             x   
$$f{\left(x \right)} = \frac{2^{\frac{3}{x + 1}}}{x} + 1$$
f = 2^(3/(x + 1))/x + 1
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
$$x_{1} = -1$$
$$x_{2} = 0$$
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:
$$\frac{2^{\frac{3}{x + 1}}}{x} + 1 = 0$$
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 1 + 2^(3/(1 + x))/x.
$$\frac{2^{\frac{3}{1}}}{0} + 1$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \tilde{\infty}$$
signof no cruza Y
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
$$- \frac{3 \cdot 2^{\frac{3}{x + 1}} \log{\left(2 \right)}}{x \left(x + 1\right)^{2}} - \frac{2^{\frac{3}{x + 1}}}{x^{2}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = - \frac{\sqrt{3} \sqrt{3 \log{\left(2 \right)} + 4} \sqrt{\log{\left(2 \right)}}}{2} - \frac{3 \log{\left(2 \right)}}{2} - 1$$
$$x_{2} = - \frac{3 \log{\left(2 \right)}}{2} - 1 + \frac{\sqrt{3} \sqrt{3 \log{\left(2 \right)} + 4} \sqrt{\log{\left(2 \right)}}}{2}$$
Signos de extremos en los puntos:
                                                                                3                         
                                                          ----------------------------------------------  
                                                                         ___   ______________   ________  
                                                            3*log(2)   \/ 3 *\/ 4 + 3*log(2) *\/ log(2)   
                                                          - -------- - ---------------------------------  
                   ___   ______________   ________             2                       2                  
      3*log(2)   \/ 3 *\/ 4 + 3*log(2) *\/ log(2)        2                                                
(-1 - -------- - ---------------------------------, 1 + -------------------------------------------------)
         2                       2                                        ___   ______________   ________ 
                                                             3*log(2)   \/ 3 *\/ 4 + 3*log(2) *\/ log(2)  
                                                        -1 - -------- - --------------------------------- 
                                                                2                       2                 

                                                                                3                         
                                                          ----------------------------------------------  
                                                                         ___   ______________   ________  
                                                            3*log(2)   \/ 3 *\/ 4 + 3*log(2) *\/ log(2)   
                                                          - -------- + ---------------------------------  
                   ___   ______________   ________             2                       2                  
      3*log(2)   \/ 3 *\/ 4 + 3*log(2) *\/ log(2)        2                                                
(-1 - -------- + ---------------------------------, 1 + -------------------------------------------------)
         2                       2                                        ___   ______________   ________ 
                                                             3*log(2)   \/ 3 *\/ 4 + 3*log(2) *\/ log(2)  
                                                        -1 - -------- + --------------------------------- 
                                                                2                       2                 


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:
$$x_{1} = - \frac{\sqrt{3} \sqrt{3 \log{\left(2 \right)} + 4} \sqrt{\log{\left(2 \right)}}}{2} - \frac{3 \log{\left(2 \right)}}{2} - 1$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = - \frac{3 \log{\left(2 \right)}}{2} - 1 + \frac{\sqrt{3} \sqrt{3 \log{\left(2 \right)} + 4} \sqrt{\log{\left(2 \right)}}}{2}$$
Decrece en los intervalos
$$\left[- \frac{\sqrt{3} \sqrt{3 \log{\left(2 \right)} + 4} \sqrt{\log{\left(2 \right)}}}{2} - \frac{3 \log{\left(2 \right)}}{2} - 1, - \frac{3 \log{\left(2 \right)}}{2} - 1 + \frac{\sqrt{3} \sqrt{3 \log{\left(2 \right)} + 4} \sqrt{\log{\left(2 \right)}}}{2}\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, - \frac{\sqrt{3} \sqrt{3 \log{\left(2 \right)} + 4} \sqrt{\log{\left(2 \right)}}}{2} - \frac{3 \log{\left(2 \right)}}{2} - 1\right] \cup \left[- \frac{3 \log{\left(2 \right)}}{2} - 1 + \frac{\sqrt{3} \sqrt{3 \log{\left(2 \right)} + 4} \sqrt{\log{\left(2 \right)}}}{2}, \infty\right)$$
Asíntotas verticales
Hay:
$$x_{1} = -1$$
$$x_{2} = 0$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{2^{\frac{3}{x + 1}}}{x} + 1\right) = 1$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = 1$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{2^{\frac{3}{x + 1}}}{x} + 1\right) = 1$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = 1$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función 1 + 2^(3/(1 + x))/x, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\frac{2^{\frac{3}{x + 1}}}{x} + 1}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{2^{\frac{3}{x + 1}}}{x} + 1}{x}\right) = 0$$
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:
$$\frac{2^{\frac{3}{x + 1}}}{x} + 1 = - \frac{2^{\frac{3}{1 - x}}}{x} + 1$$
- No
$$\frac{2^{\frac{3}{x + 1}}}{x} + 1 = \frac{2^{\frac{3}{1 - x}}}{x} - 1$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar