Sr Examen

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Gráfico de la función y = sqrt(2)*sqrt(-1/(-1-log(-4+x)))/2

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                 __________________
         ___    /       -1         
       \/ 2 *  /  ---------------- 
             \/   -1 - log(-4 + x) 
f(x) = ----------------------------
                    2              
$$f{\left(x \right)} = \frac{\sqrt{2} \sqrt{- \frac{1}{- \log{\left(x - 4 \right)} - 1}}}{2}$$
f = (sqrt(2)*sqrt(-1/(-log(x - 4) - 1)))/2
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
$$x_{1} = 4.36787944117144$$
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:
$$\frac{\sqrt{2} \sqrt{- \frac{1}{- \log{\left(x - 4 \right)} - 1}}}{2} = 0$$
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(-1/(-1 - log(-4 + x))))/2.
$$\frac{\sqrt{2} \sqrt{- \frac{1}{-1 - \log{\left(-4 \right)}}}}{2}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \frac{\sqrt{2} \sqrt{- \frac{1}{- \log{\left(4 \right)} - 1 - i \pi}}}{2}$$
Punto:
(0, sqrt(2)*sqrt(-1/(-1 - log(4) - pi*i))/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
$$- \frac{\sqrt{2} \sqrt{- \frac{1}{- \log{\left(x - 4 \right)} - 1}} \left(\log{\left(x - 4 \right)} + 1\right)}{4 \left(x - 4\right) \left(- \log{\left(x - 4 \right)} - 1\right)^{2}} = 0$$
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
$$\frac{\sqrt{2} \left(2 + \frac{3}{\log{\left(x - 4 \right)} + 1}\right) \sqrt{\frac{1}{\log{\left(x - 4 \right)} + 1}}}{8 \left(x - 4\right)^{2} \left(\log{\left(x - 4 \right)} + 1\right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = e^{- \frac{5}{2}} + 4$$
Además hay que calcular los límites de y'' para los argumentos tendientes a los puntos de indeterminación de la función:
Puntos donde hay indeterminación:
$$x_{1} = 4.36787944117144$$

$$\lim_{x \to 4.36787944117144^-}\left(\frac{\sqrt{2} \left(2 + \frac{3}{\log{\left(x - 4 \right)} + 1}\right) \sqrt{\frac{1}{\log{\left(x - 4 \right)} + 1}}}{8 \left(x - 4\right)^{2} \left(\log{\left(x - 4 \right)} + 1\right)}\right) = 5.31634240158575 \cdot 10^{37} \sqrt{2}$$
$$\lim_{x \to 4.36787944117144^+}\left(\frac{\sqrt{2} \left(2 + \frac{3}{\log{\left(x - 4 \right)} + 1}\right) \sqrt{\frac{1}{\log{\left(x - 4 \right)} + 1}}}{8 \left(x - 4\right)^{2} \left(\log{\left(x - 4 \right)} + 1\right)}\right) = 5.31634240158575 \cdot 10^{37} \sqrt{2}$$
- los límites son iguales, es decir omitimos el punto correspondiente

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:
No tiene corvaduras en todo el eje numérico
Asíntotas verticales
Hay:
$$x_{1} = 4.36787944117144$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sqrt{2} \sqrt{- \frac{1}{- \log{\left(x - 4 \right)} - 1}}}{2}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = 0$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sqrt{2} \sqrt{- \frac{1}{- \log{\left(x - 4 \right)} - 1}}}{2}\right) = 0$$
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(-1/(-1 - log(-4 + x))))/2, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sqrt{2} \sqrt{- \frac{1}{- \log{\left(x - 4 \right)} - 1}}}{2 x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sqrt{2} \sqrt{- \frac{1}{- \log{\left(x - 4 \right)} - 1}}}{2 x}\right) = 0$$
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:
$$\frac{\sqrt{2} \sqrt{- \frac{1}{- \log{\left(x - 4 \right)} - 1}}}{2} = \frac{\sqrt{2} \sqrt{- \frac{1}{- \log{\left(- x - 4 \right)} - 1}}}{2}$$
- No
$$\frac{\sqrt{2} \sqrt{- \frac{1}{- \log{\left(x - 4 \right)} - 1}}}{2} = - \frac{\sqrt{2} \sqrt{- \frac{1}{- \log{\left(- x - 4 \right)} - 1}}}{2}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar