Sr Examen

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Gráfico de la función y = (7*x-2)*(2*x^3-4*x+3)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                 /   3          \
f(x) = (7*x - 2)*\2*x  - 4*x + 3/
$$f{\left(x \right)} = \left(7 x - 2\right) \left(\left(2 x^{3} - 4 x\right) + 3\right)$$
f = (7*x - 2)*(2*x^3 - 4*x + 3)
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:
$$\left(7 x - 2\right) \left(\left(2 x^{3} - 4 x\right) + 3\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = \frac{2}{7}$$
$$x_{2} = - \frac{\sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{345}}{4} + \frac{81}{4}}}{3} - \frac{2}{\sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{345}}{4} + \frac{81}{4}}}$$
Solución numérica
$$x_{1} = 0.285714285714286$$
$$x_{2} = -1.69804806238812$$
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 (7*x - 2)*(2*x^3 - 4*x + 3).
$$\left(-2 + 0 \cdot 7\right) \left(\left(2 \cdot 0^{3} - 0\right) + 3\right)$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = -6$$
Punto:
(0, -6)
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
$$\left(7 x - 2\right) \left(6 x^{2} - 4\right) + 7 \left(2 x^{3} - 4 x\right) + 21 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = - \frac{\sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{542589}}{784} + \frac{33021}{5488}}}{3} - \frac{199}{196 \sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{542589}}{784} + \frac{33021}{5488}}} + \frac{1}{14}$$
Signos de extremos en los puntos:
                                                                                                                                            /                                                                           3                                                                 \ 
                                             ______________________  /                                              ______________________\ |       /                                            ______________________\           ______________________                                 | 
                                            /             ________   |                                             /             ________ | |       |                                           /             ________ |          /             ________                                  | 
                                           /  33021   3*\/ 542589    |                                            /  33021   3*\/ 542589  | |       |                                          /  33021   3*\/ 542589  |         /  33021   3*\/ 542589                                   | 
                                        3 /   ----- + ------------   |                                       7*3 /   ----- + ------------ | |       |                                       3 /   ----- + ------------ |    4*3 /   ----- + ------------                                  | 
 1                  199                 \/     5488       784        |  3                199                   \/     5488       784      | |19     |1                  199                 \/     5488       784      |      \/     5488       784                      199              | 
(-- - ------------------------------- - ---------------------------, |- - - ------------------------------ - -----------------------------|*|-- + 2*|-- - ------------------------------- - ---------------------------|  + ----------------------------- + ------------------------------|)
 14            ______________________                3               |  2           ______________________                 3              | |7      |14            ______________________                3             |                  3                         ______________________| 
              /             ________                                 |             /             ________                                 | |       |             /             ________                               |                                           /             ________ | 
             /  33021   3*\/ 542589                                  |            /  33021   3*\/ 542589                                  | |       |            /  33021   3*\/ 542589                                |                                          /  33021   3*\/ 542589  | 
      196*3 /   ----- + ------------                                 |      28*3 /   ----- + ------------                                 | |       |     196*3 /   ----- + ------------                               |                                    49*3 /   ----- + ------------ | 
          \/     5488       784                                      \         \/     5488       784                                      / \       \         \/     5488       784                                    /                                       \/     5488       784      / 


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:
$$x_{1} = - \frac{\sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{542589}}{784} + \frac{33021}{5488}}}{3} - \frac{199}{196 \sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{542589}}{784} + \frac{33021}{5488}}} + \frac{1}{14}$$
La función no tiene puntos máximos
Decrece en los intervalos
$$\left[- \frac{\sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{542589}}{784} + \frac{33021}{5488}}}{3} - \frac{199}{196 \sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{542589}}{784} + \frac{33021}{5488}}} + \frac{1}{14}, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, - \frac{\sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{542589}}{784} + \frac{33021}{5488}}}{3} - \frac{199}{196 \sqrt[3]{\frac{3 \sqrt{542589}}{784} + \frac{33021}{5488}}} + \frac{1}{14}\right]$$
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
$$4 \left(21 x^{2} + 3 x \left(7 x - 2\right) - 14\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \frac{1}{14} - \frac{\sqrt{597}}{42}$$
$$x_{2} = \frac{1}{14} + \frac{\sqrt{597}}{42}$$

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
$$\left(-\infty, \frac{1}{14} - \frac{\sqrt{597}}{42}\right] \cup \left[\frac{1}{14} + \frac{\sqrt{597}}{42}, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left[\frac{1}{14} - \frac{\sqrt{597}}{42}, \frac{1}{14} + \frac{\sqrt{597}}{42}\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(7 x - 2\right) \left(\left(2 x^{3} - 4 x\right) + 3\right)\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(7 x - 2\right) \left(\left(2 x^{3} - 4 x\right) + 3\right)\right) = \infty$$
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 (7*x - 2)*(2*x^3 - 4*x + 3), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(7 x - 2\right) \left(\left(2 x^{3} - 4 x\right) + 3\right)}{x}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(7 x - 2\right) \left(\left(2 x^{3} - 4 x\right) + 3\right)}{x}\right) = \infty$$
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:
$$\left(7 x - 2\right) \left(\left(2 x^{3} - 4 x\right) + 3\right) = \left(- 7 x - 2\right) \left(- 2 x^{3} + 4 x + 3\right)$$
- No
$$\left(7 x - 2\right) \left(\left(2 x^{3} - 4 x\right) + 3\right) = - \left(- 7 x - 2\right) \left(- 2 x^{3} + 4 x + 3\right)$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar