Sr Examen

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Gráfico de la función y = 1/20(x^3-25x^2+143x-119)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
        3       2              
       x  - 25*x  + 143*x - 119
f(x) = ------------------------
                  20           
$$f{\left(x \right)} = \frac{\left(143 x + \left(x^{3} - 25 x^{2}\right)\right) - 119}{20}$$
f = (143*x + x^3 - 25*x^2 - 119)/20
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:
$$\frac{\left(143 x + \left(x^{3} - 25 x^{2}\right)\right) - 119}{20} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = 1$$
$$x_{2} = 7$$
$$x_{3} = 17$$
Solución numérica
$$x_{1} = 1$$
$$x_{2} = 7$$
$$x_{3} = 17$$
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 - 25*x^2 + 143*x - 119)/20.
$$\frac{-119 + \left(\left(0^{3} - 25 \cdot 0^{2}\right) + 0 \cdot 143\right)}{20}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = - \frac{119}{20}$$
Punto:
(0, -119/20)
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
$$\frac{3 x^{2}}{20} - \frac{5 x}{2} + \frac{143}{20} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \frac{11}{3}$$
$$x_{2} = 13$$
Signos de extremos en los puntos:
       160 
(11/3, ---)
        27 

(13, -72/5)


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:
$$x_{1} = 13$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = \frac{11}{3}$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, \frac{11}{3}\right] \cup \left[13, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left[\frac{11}{3}, 13\right]$$
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
$$\frac{3 x - 25}{10} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \frac{25}{3}$$

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
$$\left[\frac{25}{3}, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, \frac{25}{3}\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(143 x + \left(x^{3} - 25 x^{2}\right)\right) - 119}{20}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(143 x + \left(x^{3} - 25 x^{2}\right)\right) - 119}{20}\right) = \infty$$
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 - 25*x^2 + 143*x - 119)/20, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(143 x + \left(x^{3} - 25 x^{2}\right)\right) - 119}{20 x}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(143 x + \left(x^{3} - 25 x^{2}\right)\right) - 119}{20 x}\right) = \infty$$
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:
$$\frac{\left(143 x + \left(x^{3} - 25 x^{2}\right)\right) - 119}{20} = - \frac{x^{3}}{20} - \frac{5 x^{2}}{4} - \frac{143 x}{20} - \frac{119}{20}$$
- No
$$\frac{\left(143 x + \left(x^{3} - 25 x^{2}\right)\right) - 119}{20} = \frac{x^{3}}{20} + \frac{5 x^{2}}{4} + \frac{143 x}{20} + \frac{119}{20}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar