Sr Examen

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

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

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

Solución analítica
$$x_{1} = \frac{3}{2}$$
Solución numérica
$$x_{1} = 1.5$$
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 (2*x - 3)/sqrt(x^2 + 2*x + 3).
$$\frac{-3 + 0 \cdot 2}{\sqrt{\left(0^{2} + 0 \cdot 2\right) + 3}}$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = - \sqrt{3}$$
Punto:
(0, -sqrt(3))
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
$$- \frac{\left(x + 1\right) \left(2 x - 3\right)}{\left(\left(x^{2} + 2 x\right) + 3\right)^{\frac{3}{2}}} + \frac{2}{\sqrt{\left(x^{2} + 2 x\right) + 3}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = - \frac{9}{5}$$
Signos de extremos en los puntos:
          ____  
       -\/ 66   
(-9/5, --------)
          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:
Puntos mínimos de la función:
$$x_{1} = - \frac{9}{5}$$
La función no tiene puntos máximos
Decrece en los intervalos
$$\left[- \frac{9}{5}, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, - \frac{9}{5}\right]$$
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
$$\frac{- 4 x + \left(2 x - 3\right) \left(\frac{3 \left(x + 1\right)^{2}}{x^{2} + 2 x + 3} - 1\right) - 4}{\left(x^{2} + 2 x + 3\right)^{\frac{3}{2}}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = - \frac{8}{5} - \frac{\sqrt{34}}{5}$$
$$x_{2} = - \frac{8}{5} + \frac{\sqrt{34}}{5}$$

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
$$\left[- \frac{8}{5} - \frac{\sqrt{34}}{5}, - \frac{8}{5} + \frac{\sqrt{34}}{5}\right]$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, - \frac{8}{5} - \frac{\sqrt{34}}{5}\right] \cup \left[- \frac{8}{5} + \frac{\sqrt{34}}{5}, \infty\right)$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{2 x - 3}{\sqrt{\left(x^{2} + 2 x\right) + 3}}\right) = -2$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = -2$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{2 x - 3}{\sqrt{\left(x^{2} + 2 x\right) + 3}}\right) = 2$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = 2$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función (2*x - 3)/sqrt(x^2 + 2*x + 3), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{2 x - 3}{x \sqrt{\left(x^{2} + 2 x\right) + 3}}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{2 x - 3}{x \sqrt{\left(x^{2} + 2 x\right) + 3}}\right) = 0$$
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:
$$\frac{2 x - 3}{\sqrt{\left(x^{2} + 2 x\right) + 3}} = \frac{- 2 x - 3}{\sqrt{x^{2} - 2 x + 3}}$$
- No
$$\frac{2 x - 3}{\sqrt{\left(x^{2} + 2 x\right) + 3}} = - \frac{- 2 x - 3}{\sqrt{x^{2} - 2 x + 3}}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar