Sr Examen

Otras calculadoras

Gráfico de la función y = (3x^2-2x-1)/((x^2-4)*(x+2))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
           2           
        3*x  - 2*x - 1 
f(x) = ----------------
       / 2    \        
       \x  - 4/*(x + 2)
$$f{\left(x \right)} = \frac{\left(3 x^{2} - 2 x\right) - 1}{\left(x + 2\right) \left(x^{2} - 4\right)}$$
f = (3*x^2 - 2*x - 1)/(((x + 2)*(x^2 - 4)))
Gráfico de la función
Dominio de definición de la función
Puntos en los que la función no está definida exactamente:
$$x_{1} = -2$$
$$x_{2} = 2$$
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:
$$\frac{\left(3 x^{2} - 2 x\right) - 1}{\left(x + 2\right) \left(x^{2} - 4\right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = - \frac{1}{3}$$
$$x_{2} = 1$$
Solución numérica
$$x_{1} = -0.333333333333333$$
$$x_{2} = 1$$
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 - 2*x - 1)/(((x^2 - 4)*(x + 2))).
$$\frac{-1 + \left(3 \cdot 0^{2} - 0\right)}{2 \left(-4 + 0^{2}\right)}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \frac{1}{8}$$
Punto:
(0, 1/8)
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
$$\frac{\left(\left(3 x^{2} - 2 x\right) - 1\right) \left(- x^{2} - 2 x \left(x + 2\right) + 4\right)}{\left(x + 2\right)^{2} \left(x^{2} - 4\right)^{2}} + \frac{1}{\left(x + 2\right) \left(x^{2} - 4\right)} \left(6 x - 2\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = - \frac{\sqrt[3]{\frac{1646}{27} + \frac{\sqrt{57561}}{3}}}{3} + \frac{125}{27 \sqrt[3]{\frac{1646}{27} + \frac{\sqrt{57561}}{3}}} + \frac{10}{9}$$
Signos de extremos en los puntos:
                                                                                                                                 2                                                          
                                                                      /          __________________                             \                                        __________________ 
                                                                      |         /          _______                              |                                       /          _______  
                                                                      |        /  1646   \/ 57561                               |                                      /  1646   \/ 57561   
                                                                      |     3 /   ---- + ---------                              |                                 2*3 /   ---- + ---------  
                                                               29     |10   \/     27        3                   125            |               250                 \/     27        3      
                                                             - -- + 3*|-- - ----------------------- + --------------------------|  - -------------------------- + ------------------------- 
           __________________                                  9      |9               3                      __________________|            __________________               3             
          /          _______                                          |                                      /          _______ |           /          _______                              
         /  1646   \/ 57561                                           |                                     /  1646   \/ 57561  |          /  1646   \/ 57561                               
      3 /   ---- + ---------                                          |                               27*3 /   ---- + --------- |    27*3 /   ---- + ---------                              
 10   \/     27        3                   125                        \                                  \/     27        3     /       \/     27        3                                  
(-- - ----------------------- + --------------------------, -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------)
 9               3                      __________________  /                                                                2\                                                             
                                       /          _______   |     /          __________________                             \ | /          __________________                             \ 
                                      /  1646   \/ 57561    |     |         /          _______                              | | |         /          _______                              | 
                                27*3 /   ---- + ---------   |     |        /  1646   \/ 57561                               | | |        /  1646   \/ 57561                               | 
                                   \/     27        3       |     |     3 /   ---- + ---------                              | | |     3 /   ---- + ---------                              | 
                                                            |     |10   \/     27        3                   125            | | |28   \/     27        3                   125            | 
                                                            |-4 + |-- - ----------------------- + --------------------------| |*|-- - ----------------------- + --------------------------| 
                                                            |     |9               3                      __________________| | |9               3                      __________________| 
                                                            |     |                                      /          _______ | | |                                      /          _______ | 
                                                            |     |                                     /  1646   \/ 57561  | | |                                     /  1646   \/ 57561  | 
                                                            |     |                               27*3 /   ---- + --------- | | |                               27*3 /   ---- + --------- | 
                                                            \     \                                  \/     27        3     / / \                                  \/     27        3     / 


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:
La función no tiene puntos mínimos
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = - \frac{\sqrt[3]{\frac{1646}{27} + \frac{\sqrt{57561}}{3}}}{3} + \frac{125}{27 \sqrt[3]{\frac{1646}{27} + \frac{\sqrt{57561}}{3}}} + \frac{10}{9}$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, - \frac{\sqrt[3]{\frac{1646}{27} + \frac{\sqrt{57561}}{3}}}{3} + \frac{125}{27 \sqrt[3]{\frac{1646}{27} + \frac{\sqrt{57561}}{3}}} + \frac{10}{9}\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left[- \frac{\sqrt[3]{\frac{1646}{27} + \frac{\sqrt{57561}}{3}}}{3} + \frac{125}{27 \sqrt[3]{\frac{1646}{27} + \frac{\sqrt{57561}}{3}}} + \frac{10}{9}, \infty\right)$$
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
$$\frac{6 - \frac{4 \left(3 x - 1\right) \left(x^{2} + 2 x \left(x + 2\right) - 4\right)}{\left(x + 2\right) \left(x^{2} - 4\right)} - \frac{\left(- 3 x^{2} + 2 x + 1\right) \left(- 6 x + \frac{2 x \left(x^{2} + 2 x \left(x + 2\right) - 4\right)}{x^{2} - 4} + \left(\frac{2 x}{x^{2} - 4} + \frac{1}{x + 2}\right) \left(x^{2} + 2 x \left(x + 2\right) - 4\right) - 4 + \frac{x^{2} + 2 x \left(x + 2\right) - 4}{x + 2}\right)}{\left(x + 2\right) \left(x^{2} - 4\right)}}{\left(x + 2\right) \left(x^{2} - 4\right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga flexiones
Asíntotas verticales
Hay:
$$x_{1} = -2$$
$$x_{2} = 2$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(3 x^{2} - 2 x\right) - 1}{\left(x + 2\right) \left(x^{2} - 4\right)}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = 0$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(3 x^{2} - 2 x\right) - 1}{\left(x + 2\right) \left(x^{2} - 4\right)}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = 0$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función (3*x^2 - 2*x - 1)/(((x^2 - 4)*(x + 2))), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\frac{1}{\left(x + 2\right) \left(x^{2} - 4\right)} \left(\left(3 x^{2} - 2 x\right) - 1\right)}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{1}{\left(x + 2\right) \left(x^{2} - 4\right)} \left(\left(3 x^{2} - 2 x\right) - 1\right)}{x}\right) = 0$$
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:
$$\frac{\left(3 x^{2} - 2 x\right) - 1}{\left(x + 2\right) \left(x^{2} - 4\right)} = \frac{3 x^{2} + 2 x - 1}{\left(2 - x\right) \left(x^{2} - 4\right)}$$
- No
$$\frac{\left(3 x^{2} - 2 x\right) - 1}{\left(x + 2\right) \left(x^{2} - 4\right)} = - \frac{3 x^{2} + 2 x - 1}{\left(2 - x\right) \left(x^{2} - 4\right)}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar