Sr Examen

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

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
           2          
          x  - 4*x + 3
f(x) = x*E            
$$f{\left(x \right)} = e^{\left(x^{2} - 4 x\right) + 3} x$$
f = E^(x^2 - 4*x + 3)*x
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:
$$e^{\left(x^{2} - 4 x\right) + 3} x = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = 0$$
Solución numérica
$$x_{1} = 0$$
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*E^(x^2 - 4*x + 3).
$$0 e^{\left(0^{2} - 0\right) + 3}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 0$$
Punto:
(0, 0)
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
$$e^{\left(x^{2} - 4 x\right) + 3} + x \left(2 x - 4\right) e^{\left(x^{2} - 4 x\right) + 3} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 1 - \frac{\sqrt{2}}{2}$$
$$x_{2} = \frac{\sqrt{2}}{2} + 1$$
Signos de extremos en los puntos:
                                         2           
                              /      ___\            
                              |    \/ 2 |        ___ 
       ___  /      ___\  -1 + |1 - -----|  + 2*\/ 2  
     \/ 2   |    \/ 2 |       \      2  /            
(1 - -----, |1 - -----|*e                           )
       2    \      2  /                              

                                         2           
                              /      ___\            
                              |    \/ 2 |        ___ 
       ___  /      ___\  -1 + |1 + -----|  - 2*\/ 2  
     \/ 2   |    \/ 2 |       \      2  /            
(1 + -----, |1 + -----|*e                           )
       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:
Puntos mínimos de la función:
$$x_{1} = \frac{\sqrt{2}}{2} + 1$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = 1 - \frac{\sqrt{2}}{2}$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, 1 - \frac{\sqrt{2}}{2}\right] \cup \left[\frac{\sqrt{2}}{2} + 1, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left[1 - \frac{\sqrt{2}}{2}, \frac{\sqrt{2}}{2} + 1\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(e^{\left(x^{2} - 4 x\right) + 3} x\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(e^{\left(x^{2} - 4 x\right) + 3} x\right) = \infty$$
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*E^(x^2 - 4*x + 3), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty} e^{\left(x^{2} - 4 x\right) + 3} = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty} e^{\left(x^{2} - 4 x\right) + 3} = \infty$$
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:
$$e^{\left(x^{2} - 4 x\right) + 3} x = - x e^{x^{2} + 4 x + 3}$$
- No
$$e^{\left(x^{2} - 4 x\right) + 3} x = x e^{x^{2} + 4 x + 3}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar