Sr Examen

Gráfico de la función y = sqrt(x(x−1)(x−2)(x−3))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
         ___________________________
f(x) = \/ x*(x - 1)*(x - 2)*(x - 3) 
$$f{\left(x \right)} = \sqrt{x \left(x - 1\right) \left(x - 2\right) \left(x - 3\right)}$$
f = sqrt(((x*(x - 1))*(x - 2))*(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:
$$\sqrt{x \left(x - 1\right) \left(x - 2\right) \left(x - 3\right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución analítica
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = 1$$
$$x_{3} = 2$$
$$x_{4} = 3$$
Solución numérica
$$x_{1} = 0$$
$$x_{2} = 1$$
$$x_{3} = 2$$
$$x_{4} = 3$$
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*(x - 1))*(x - 2))*(x - 3)).
$$\sqrt{\left(-3\right) \left(-2\right) \left(-1\right) 0}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 0$$
Punto:
(0, 0)
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
$$\frac{\sqrt{x \left(x - 3\right) \left(x - 2\right) \left(x - 1\right)} \left(\frac{x \left(x - 1\right) \left(x - 2\right)}{2} + \frac{\left(x - 3\right) \left(x \left(x - 1\right) + \left(x - 2\right) \left(2 x - 1\right)\right)}{2}\right)}{x \left(x - 3\right) \left(x - 2\right) \left(x - 1\right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = \frac{3}{2}$$
$$x_{2} = \frac{3}{2} - \frac{\sqrt{5}}{2}$$
$$x_{3} = \frac{\sqrt{5}}{2} + \frac{3}{2}$$
Signos de extremos en los puntos:
(3/2, 3/4)

                   ___________      _____________      ___________      ___________ 
       ___        /       ___      /         ___      /       ___      /       ___  
 3   \/ 5        /  1   \/ 5      /    1   \/ 5      /  3   \/ 5      /  3   \/ 5   
(- - -----, I*  /   - + ----- *  /   - - + ----- *  /   - + ----- *  /   - - ----- )
 2     2      \/    2     2    \/      2     2    \/    2     2    \/    2     2    

                 ___________      _____________      _____________      ___________ 
       ___      /       ___      /         ___      /         ___      /       ___  
 3   \/ 5      /  1   \/ 5      /    3   \/ 5      /    1   \/ 5      /  3   \/ 5   
(- + -----,   /   - + ----- *  /   - - + ----- *  /   - - + ----- *  /   - + ----- )
 2     2    \/    2     2    \/      2     2    \/      2     2    \/    2     2    


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