Sr Examen

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Gráfico de la función y = sqrt(2)*sqrt(exp(2*x)/(-2*x*exp(2*x)+exp(2*x)))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                   __________________
                  /        2*x       
         ___     /        e          
f(x) = \/ 2 *   /   ---------------- 
               /          2*x    2*x 
             \/     -2*x*e    + e    
$$f{\left(x \right)} = \sqrt{2} \sqrt{\frac{e^{2 x}}{- 2 x e^{2 x} + e^{2 x}}}$$
f = sqrt(2)*sqrt(exp(2*x)/((-2*x)*exp(2*x) + exp(2*x)))
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
$$x_{1} = 0.5$$
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:
$$\sqrt{2} \sqrt{\frac{e^{2 x}}{- 2 x e^{2 x} + e^{2 x}}} = 0$$
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(2)*sqrt(exp(2*x)/((-2*x)*exp(2*x) + exp(2*x))).
$$\sqrt{2} \sqrt{\frac{e^{0 \cdot 2}}{- 0 e^{0 \cdot 2} + e^{0 \cdot 2}}}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \sqrt{2}$$
Punto:
(0, sqrt(2))
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
$$\sqrt{2} \left(- 2 x e^{2 x} + e^{2 x}\right) \left(\frac{2 x e^{4 x}}{\left(- 2 x e^{2 x} + e^{2 x}\right)^{2}} + \frac{e^{2 x}}{- 2 x e^{2 x} + e^{2 x}}\right) \sqrt{\frac{1}{- 2 x e^{2 x} + e^{2 x}}} e^{- x} = 0$$
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
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = 0$$
(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
$$\sqrt{2} \sqrt{- \frac{1}{2 x - 1}} \left(\frac{16 x^{2}}{\left(2 x - 1\right)^{2}} - \frac{4 x \left(\frac{2 x}{2 x - 1} - 1\right)}{2 x - 1} - \frac{8 x}{2 x - 1} + \left(\frac{2 x}{2 x - 1} - 1\right)^{2} - \frac{2}{2 x - 1}\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga flexiones
Asíntotas verticales
Hay:
$$x_{1} = 0.5$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\sqrt{2} \sqrt{\frac{e^{2 x}}{- 2 x e^{2 x} + e^{2 x}}}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = 0$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\sqrt{2} \sqrt{\frac{e^{2 x}}{- 2 x e^{2 x} + e^{2 x}}}\right) = 0$$
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 sqrt(2)*sqrt(exp(2*x)/((-2*x)*exp(2*x) + exp(2*x))), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sqrt{2} \sqrt{\frac{1}{- 2 x e^{2 x} + e^{2 x}}} e^{x}}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sqrt{2} \sqrt{\frac{1}{- 2 x e^{2 x} + e^{2 x}}} e^{x}}{x}\right) = 0$$
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:
$$\sqrt{2} \sqrt{\frac{e^{2 x}}{- 2 x e^{2 x} + e^{2 x}}} = \sqrt{2} \sqrt{\frac{1}{2 x e^{- 2 x} + e^{- 2 x}}} e^{- x}$$
- No
$$\sqrt{2} \sqrt{\frac{e^{2 x}}{- 2 x e^{2 x} + e^{2 x}}} = - \sqrt{2} \sqrt{\frac{1}{2 x e^{- 2 x} + e^{- 2 x}}} e^{- x}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar