Sr Examen

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Gráfico de la función y = log(x)/2-x/2-sqrt(-12+x^2+log(x)^2-2*x*log(x))/2

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                       _________________________________
                      /        2      2                 
       log(x)   x   \/  -12 + x  + log (x) - 2*x*log(x) 
f(x) = ------ - - - ------------------------------------
         2      2                    2                  
$$f{\left(x \right)} = \left(- \frac{x}{2} + \frac{\log{\left(x \right)}}{2}\right) - \frac{\sqrt{- 2 x \log{\left(x \right)} + \left(\left(x^{2} - 12\right) + \log{\left(x \right)}^{2}\right)}}{2}$$
f = -x/2 + log(x)/2 - sqrt(-2*x*log(x) + x^2 - 12 + log(x)^2)/2
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:
$$\left(- \frac{x}{2} + \frac{\log{\left(x \right)}}{2}\right) - \frac{\sqrt{- 2 x \log{\left(x \right)} + \left(\left(x^{2} - 12\right) + \log{\left(x \right)}^{2}\right)}}{2} = 0$$
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 log(x)/2 - x/2 - sqrt(-12 + x^2 + log(x)^2 - 2*x*log(x))/2.
$$\left(\frac{\log{\left(0 \right)}}{2} - \frac{0}{2}\right) - \frac{\sqrt{\left(\log{\left(0 \right)}^{2} + \left(-12 + 0^{2}\right)\right) - 0 \cdot 2 \log{\left(0 \right)}}}{2}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \text{NaN}$$
- no hay soluciones de la ecuación
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
$$- \frac{1}{2} - \frac{x - \log{\left(x \right)} - 1 + \frac{\log{\left(x \right)}}{x}}{2 \sqrt{- 2 x \log{\left(x \right)} + \left(\left(x^{2} - 12\right) + \log{\left(x \right)}^{2}\right)}} + \frac{1}{2 x} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 1$$
Signos de extremos en los puntos:
              ____ 
      1   I*\/ 11  
(1, - - - --------)
      2      2     


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:
La función no tiene puntos mínimos
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = 1$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, 1\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left[1, \infty\right)$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(- \frac{x}{2} + \frac{\log{\left(x \right)}}{2}\right) - \frac{\sqrt{- 2 x \log{\left(x \right)} + \left(\left(x^{2} - 12\right) + \log{\left(x \right)}^{2}\right)}}{2}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = 0$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(- \frac{x}{2} + \frac{\log{\left(x \right)}}{2}\right) - \frac{\sqrt{- 2 x \log{\left(x \right)} + \left(\left(x^{2} - 12\right) + \log{\left(x \right)}^{2}\right)}}{2}\right) = -\infty$$
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 log(x)/2 - x/2 - sqrt(-12 + x^2 + log(x)^2 - 2*x*log(x))/2, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(- \frac{x}{2} + \frac{\log{\left(x \right)}}{2}\right) - \frac{\sqrt{- 2 x \log{\left(x \right)} + \left(\left(x^{2} - 12\right) + \log{\left(x \right)}^{2}\right)}}{2}}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(- \frac{x}{2} + \frac{\log{\left(x \right)}}{2}\right) - \frac{\sqrt{- 2 x \log{\left(x \right)} + \left(\left(x^{2} - 12\right) + \log{\left(x \right)}^{2}\right)}}{2}}{x}\right) = -1$$
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:
$$\left(- \frac{x}{2} + \frac{\log{\left(x \right)}}{2}\right) - \frac{\sqrt{- 2 x \log{\left(x \right)} + \left(\left(x^{2} - 12\right) + \log{\left(x \right)}^{2}\right)}}{2} = \frac{x}{2} - \frac{\sqrt{x^{2} + 2 x \log{\left(- x \right)} + \log{\left(- x \right)}^{2} - 12}}{2} + \frac{\log{\left(- x \right)}}{2}$$
- No
$$\left(- \frac{x}{2} + \frac{\log{\left(x \right)}}{2}\right) - \frac{\sqrt{- 2 x \log{\left(x \right)} + \left(\left(x^{2} - 12\right) + \log{\left(x \right)}^{2}\right)}}{2} = - \frac{x}{2} + \frac{\sqrt{x^{2} + 2 x \log{\left(- x \right)} + \log{\left(- x \right)}^{2} - 12}}{2} - \frac{\log{\left(- x \right)}}{2}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar