Sr Examen

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Gráfico de la función y = x*log(2*x+5*x^2)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
            /         2\
f(x) = x*log\2*x + 5*x /
$$f{\left(x \right)} = x \log{\left(5 x^{2} + 2 x \right)}$$
f = x*log(5*x^2 + 2*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:
$$x \log{\left(5 x^{2} + 2 x \right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución numérica
$$x_{1} = 0.289897948556636$$
$$x_{2} = -0.689897948556636$$
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*log(2*x + 5*x^2).
$$0 \log{\left(0 \cdot 2 + 5 \cdot 0^{2} \right)}$$
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
$$\frac{x \left(10 x + 2\right)}{5 x^{2} + 2 x} + \log{\left(5 x^{2} + 2 x \right)} = 0$$
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
$$\frac{2 \left(5 - \frac{2 \left(5 x + 1\right)^{2}}{x \left(5 x + 2\right)} + \frac{2 \left(5 x + 1\right)}{x}\right)}{5 x + 2} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = - \frac{2}{5} - \frac{\sqrt{2}}{5}$$
$$x_{2} = - \frac{2}{5} + \frac{\sqrt{2}}{5}$$

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