Sr Examen

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Gráfico de la función y = exp(-0.3x)^2-sqrt(x+1)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
              2            
       / -3*x\             
       | ----|             
       |  10 |      _______
f(x) = \e    /  - \/ x + 1 
$$f{\left(x \right)} = - \sqrt{x + 1} + \left(e^{- \frac{3 x}{10}}\right)^{2}$$
f = -sqrt(x + 1) + exp(-3*x/10)^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:
$$- \sqrt{x + 1} + \left(e^{- \frac{3 x}{10}}\right)^{2} = 0$$
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 exp(-3*x/10)^2 - sqrt(x + 1).
$$- \sqrt{1} + \left(e^{- 0}\right)^{2}$$
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
$$- \frac{3 e^{- \frac{3 x}{5}}}{5} - \frac{1}{2 \sqrt{x + 1}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga extremos
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
$$\frac{36 e^{- \frac{3 x}{5}} + \frac{25}{\left(x + 1\right)^{\frac{3}{2}}}}{100} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga flexiones
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(- \sqrt{x + 1} + \left(e^{- \frac{3 x}{10}}\right)^{2}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(- \sqrt{x + 1} + \left(e^{- \frac{3 x}{10}}\right)^{2}\right) = -\infty$$
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 exp(-3*x/10)^2 - sqrt(x + 1), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- \sqrt{x + 1} + \left(e^{- \frac{3 x}{10}}\right)^{2}}{x}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- \sqrt{x + 1} + \left(e^{- \frac{3 x}{10}}\right)^{2}}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la izquierda
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:
$$- \sqrt{x + 1} + \left(e^{- \frac{3 x}{10}}\right)^{2} = - \sqrt{1 - x} + e^{\frac{3 x}{5}}$$
- No
$$- \sqrt{x + 1} + \left(e^{- \frac{3 x}{10}}\right)^{2} = \sqrt{1 - x} - e^{\frac{3 x}{5}}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar