Sr Examen

Gráfico de la función y = sqrt((x-2)/(x+3))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
           _______
          / x - 2 
f(x) =   /  ----- 
       \/   x + 3 
$$f{\left(x \right)} = \sqrt{\frac{x - 2}{x + 3}}$$
f = sqrt((x - 2)/(x + 3))
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
$$x_{1} = -3$$
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:
$$\sqrt{\frac{x - 2}{x + 3}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = 2$$
Solución numérica
$$x_{1} = 2$$
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 sqrt((x - 2)/(x + 3)).
$$\sqrt{- \frac{2}{3}}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \frac{\sqrt{6} i}{3}$$
Punto:
(0, i*sqrt(6)/3)
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
$$\frac{\sqrt{\frac{x - 2}{x + 3}} \left(x + 3\right) \left(- \frac{x - 2}{2 \left(x + 3\right)^{2}} + \frac{1}{2 \left(x + 3\right)}\right)}{x - 2} = 0$$
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
$$\frac{\sqrt{\frac{x - 2}{x + 3}} \left(\frac{x - 2}{x + 3} - 1\right) \left(\frac{2}{x + 3} + \frac{\frac{x - 2}{x + 3} - 1}{x - 2} + \frac{2}{x - 2}\right)}{4 \left(x - 2\right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \frac{3}{4}$$
Además hay que calcular los límites de y'' para los argumentos tendientes a los puntos de indeterminación de la función:
Puntos donde hay indeterminación:
$$x_{1} = -3$$

$$\lim_{x \to -3^-}\left(\frac{\sqrt{\frac{x - 2}{x + 3}} \left(\frac{x - 2}{x + 3} - 1\right) \left(\frac{2}{x + 3} + \frac{\frac{x - 2}{x + 3} - 1}{x - 2} + \frac{2}{x - 2}\right)}{4 \left(x - 2\right)}\right) = \infty$$
$$\lim_{x \to -3^+}\left(\frac{\sqrt{\frac{x - 2}{x + 3}} \left(\frac{x - 2}{x + 3} - 1\right) \left(\frac{2}{x + 3} + \frac{\frac{x - 2}{x + 3} - 1}{x - 2} + \frac{2}{x - 2}\right)}{4 \left(x - 2\right)}\right) = \infty i$$
- los límites no son iguales, signo
$$x_{1} = -3$$
- es el punto de flexión

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:
No tiene corvaduras en todo el eje numérico
Asíntotas verticales
Hay:
$$x_{1} = -3$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty} \sqrt{\frac{x - 2}{x + 3}} = 1$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = 1$$
$$\lim_{x \to \infty} \sqrt{\frac{x - 2}{x + 3}} = 1$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = 1$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función sqrt((x - 2)/(x + 3)), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\sqrt{\frac{x - 2}{x + 3}}}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\sqrt{\frac{x - 2}{x + 3}}}{x}\right) = 0$$
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:
$$\sqrt{\frac{x - 2}{x + 3}} = \sqrt{\frac{- x - 2}{3 - x}}$$
- No
$$\sqrt{\frac{x - 2}{x + 3}} = - \sqrt{\frac{- x - 2}{3 - x}}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar