Sr Examen

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Gráfico de la función y = -2x^3+21x^2+19

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
            3       2     
f(x) = - 2*x  + 21*x  + 19
$$f{\left(x \right)} = \left(- 2 x^{3} + 21 x^{2}\right) + 19$$
f = -2*x^3 + 21*x^2 + 19
Gráfico de la función
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:
$$\left(- 2 x^{3} + 21 x^{2}\right) + 19 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = \frac{49}{4 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{6878}}{4} + \frac{381}{8}}} + \frac{7}{2} + \sqrt[3]{\frac{\sqrt{6878}}{4} + \frac{381}{8}}$$
Solución numérica
$$x_{1} = 10.5847927820575$$
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 -2*x^3 + 21*x^2 + 19.
$$\left(- 2 \cdot 0^{3} + 21 \cdot 0^{2}\right) + 19$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 19$$
Punto:
(0, 19)
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
$$- 6 x^{2} + 42 x = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = 7$$
Signos de extremos en los puntos:
(0, 19)

(7, 362)


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:
$$x_{1} = 0$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = 7$$
Decrece en los intervalos
$$\left[0, 7\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, 0\right] \cup \left[7, \infty\right)$$
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
$$6 \left(7 - 2 x\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \frac{7}{2}$$

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:
Cóncava en los intervalos
$$\left(-\infty, \frac{7}{2}\right]$$
Convexa en los intervalos
$$\left[\frac{7}{2}, \infty\right)$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(- 2 x^{3} + 21 x^{2}\right) + 19\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(- 2 x^{3} + 21 x^{2}\right) + 19\right) = -\infty$$
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 -2*x^3 + 21*x^2 + 19, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(- 2 x^{3} + 21 x^{2}\right) + 19}{x}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(- 2 x^{3} + 21 x^{2}\right) + 19}{x}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la derecha
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:
$$\left(- 2 x^{3} + 21 x^{2}\right) + 19 = 2 x^{3} + 21 x^{2} + 19$$
- No
$$\left(- 2 x^{3} + 21 x^{2}\right) + 19 = - 2 x^{3} - 21 x^{2} - 19$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar