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y=3x^2-30x^3+12x+7

Gráfico de la función y = y=3x^2-30x^3+12x+7

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
          2       3           
f(x) = 3*x  - 30*x  + 12*x + 7
$$f{\left(x \right)} = \left(12 x + \left(- 30 x^{3} + 3 x^{2}\right)\right) + 7$$
f = 12*x - 30*x^3 + 3*x^2 + 7
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:
$$\left(12 x + \left(- 30 x^{3} + 3 x^{2}\right)\right) + 7 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = \frac{1}{30} + \frac{121}{900 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{2590}}{450} + \frac{3331}{27000}}} + \sqrt[3]{\frac{\sqrt{2590}}{450} + \frac{3331}{27000}}$$
Solución numérica
$$x_{1} = 0.869126787365706$$
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 3*x^2 - 30*x^3 + 12*x + 7.
$$\left(\left(3 \cdot 0^{2} - 30 \cdot 0^{3}\right) + 0 \cdot 12\right) + 7$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 7$$
Punto:
(0, 7)
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
$$- 90 x^{2} + 6 x + 12 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = - \frac{1}{3}$$
$$x_{2} = \frac{2}{5}$$
Signos de extremos en los puntos:
(-1/3, 40/9)

      259 
(2/5, ---)
       25 


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:
$$x_{1} = - \frac{1}{3}$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = \frac{2}{5}$$
Decrece en los intervalos
$$\left[- \frac{1}{3}, \frac{2}{5}\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, - \frac{1}{3}\right] \cup \left[\frac{2}{5}, \infty\right)$$
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
$$6 \left(1 - 30 x\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \frac{1}{30}$$

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
$$\left(-\infty, \frac{1}{30}\right]$$
Convexa en los intervalos
$$\left[\frac{1}{30}, \infty\right)$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(12 x + \left(- 30 x^{3} + 3 x^{2}\right)\right) + 7\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(12 x + \left(- 30 x^{3} + 3 x^{2}\right)\right) + 7\right) = -\infty$$
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 3*x^2 - 30*x^3 + 12*x + 7, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(12 x + \left(- 30 x^{3} + 3 x^{2}\right)\right) + 7}{x}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(12 x + \left(- 30 x^{3} + 3 x^{2}\right)\right) + 7}{x}\right) = -\infty$$
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:
$$\left(12 x + \left(- 30 x^{3} + 3 x^{2}\right)\right) + 7 = 30 x^{3} + 3 x^{2} - 12 x + 7$$
- No
$$\left(12 x + \left(- 30 x^{3} + 3 x^{2}\right)\right) + 7 = - 30 x^{3} - 3 x^{2} + 12 x - 7$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico
Gráfico de la función y = y=3x^2-30x^3+12x+7