Sr Examen

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(x+3)^2/(x-4)

Gráfico de la función y = (x+3)^2/(x-4)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
              2
       (x + 3) 
f(x) = --------
        x - 4  
$$f{\left(x \right)} = \frac{\left(x + 3\right)^{2}}{x - 4}$$
f = (x + 3)^2/(x - 4)
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
$$x_{1} = 4$$
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:
$$\frac{\left(x + 3\right)^{2}}{x - 4} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = -3$$
Solución numérica
$$x_{1} = -3.00000276221502$$
$$x_{2} = -3.00000034033838$$
$$x_{3} = -3.00000274335032$$
$$x_{4} = -3.00000267593623$$
$$x_{5} = -3.00000245978759$$
$$x_{6} = -3.00000281070172$$
$$x_{7} = -3.00000290040638$$
$$x_{8} = -3.00000293177684$$
$$x_{9} = -3.00000279574015$$
$$x_{10} = -3.00000297880713$$
$$x_{11} = -3.00000296858575$$
$$x_{12} = -3.00000234313063$$
$$x_{13} = -3.00000261911772$$
$$x_{14} = -3.00000240564898$$
$$x_{15} = -3.00000284978028$$
$$x_{16} = -2.99999937416621$$
$$x_{17} = -3.00000287187602$$
$$x_{18} = -3.0000029574335$$
$$x_{19} = -3.00000264895301$$
$$x_{20} = -3.00000293866122$$
$$x_{21} = -3.00000297380536$$
$$x_{22} = -3.00000286117424$$
$$x_{23} = -3.0000028914409$$
$$x_{24} = -3.00000298360443$$
$$x_{25} = -3.00000290888622$$
$$x_{26} = -3.0000029968876$$
$$x_{27} = -3.00000227012357$$
$$x_{28} = -3.00000179373787$$
$$x_{29} = -3.00000299263378$$
$$x_{30} = -3.00000258595294$$
$$x_{31} = -3.00000250712547$$
$$x_{32} = -2.99999737116352$$
$$x_{33} = -3.00000158856999$$
$$x_{34} = -3.00000131402607$$
$$x_{35} = -3.00000292453871$$
$$x_{36} = -3.00000298820954$$
$$x_{37} = -3.00000296313375$$
$$x_{38} = -3.00000295146764$$
$$x_{39} = -3.00000283762476$$
$$x_{40} = -3.00000272283963$$
$$x_{41} = -3.00000291691884$$
$$x_{42} = -3.00000195289163$$
$$x_{43} = -3.00000092756988$$
$$x_{44} = -3.00000218374624$$
$$x_{45} = -3.00000277962423$$
$$x_{46} = -3.00000270045771$$
$$x_{47} = -3.00000282462868$$
$$x_{48} = -3.00000254886839$$
$$x_{49} = -3.00000294521717$$
$$x_{50} = -3.00000288194684$$
$$x_{51} = -3.00000207995488$$
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 + 3)^2/(x - 4).
$$\frac{3^{2}}{-4}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = - \frac{9}{4}$$
Punto:
(0, -9/4)
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
$$\frac{2 x + 6}{x - 4} - \frac{\left(x + 3\right)^{2}}{\left(x - 4\right)^{2}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = -3$$
$$x_{2} = 11$$
Signos de extremos en los puntos:
(-3, 0)

(11, 28)


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:
$$x_{1} = 11$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = -3$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, -3\right] \cup \left[11, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left[-3, 11\right]$$
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
$$\frac{2 \left(1 - \frac{2 \left(x + 3\right)}{x - 4} + \frac{\left(x + 3\right)^{2}}{\left(x - 4\right)^{2}}\right)}{x - 4} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga flexiones
Asíntotas verticales
Hay:
$$x_{1} = 4$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(x + 3\right)^{2}}{x - 4}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(x + 3\right)^{2}}{x - 4}\right) = \infty$$
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 (x + 3)^2/(x - 4), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(x + 3\right)^{2}}{x \left(x - 4\right)}\right) = 1$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
$$y = x$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(x + 3\right)^{2}}{x \left(x - 4\right)}\right) = 1$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la derecha:
$$y = x$$
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:
$$\frac{\left(x + 3\right)^{2}}{x - 4} = \frac{\left(3 - x\right)^{2}}{- x - 4}$$
- No
$$\frac{\left(x + 3\right)^{2}}{x - 4} = - \frac{\left(3 - x\right)^{2}}{- x - 4}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico
Gráfico de la función y = (x+3)^2/(x-4)