Sr Examen

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Gráfico de la función y = log(2)/(2*x^2+4*x+10)+6

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
            log(2)        
f(x) = --------------- + 6
          2               
       2*x  + 4*x + 10    
$$f{\left(x \right)} = 6 + \frac{\log{\left(2 \right)}}{\left(2 x^{2} + 4 x\right) + 10}$$
f = 6 + log(2)/(2*x^2 + 4*x + 10)
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:
$$6 + \frac{\log{\left(2 \right)}}{\left(2 x^{2} + 4 x\right) + 10} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Solución no hallada,
puede ser que el gráfico no cruce el eje X
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 log(2)/(2*x^2 + 4*x + 10) + 6.
$$\frac{\log{\left(2 \right)}}{\left(2 \cdot 0^{2} + 0 \cdot 4\right) + 10} + 6$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \frac{\log{\left(2 \right)}}{10} + 6$$
Punto:
(0, 6 + log(2)/10)
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
$$\frac{\left(- 4 x - 4\right) \log{\left(2 \right)}}{\left(\left(2 x^{2} + 4 x\right) + 10\right)^{2}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = -1$$
Signos de extremos en los puntos:
         log(2) 
(-1, 6 + ------)
           8    


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:
$$x_{1} = -1$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, -1\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left[-1, \infty\right)$$
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
$$\frac{\left(\frac{4 \left(x + 1\right)^{2}}{x^{2} + 2 x + 5} - 1\right) \log{\left(2 \right)}}{\left(x^{2} + 2 x + 5\right)^{2}} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = -1 + \frac{2 \sqrt{3}}{3}$$
$$x_{2} = - \frac{2 \sqrt{3}}{3} - 1$$

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
$$\left(-\infty, - \frac{2 \sqrt{3}}{3} - 1\right] \cup \left[-1 + \frac{2 \sqrt{3}}{3}, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left[- \frac{2 \sqrt{3}}{3} - 1, -1 + \frac{2 \sqrt{3}}{3}\right]$$
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(6 + \frac{\log{\left(2 \right)}}{\left(2 x^{2} + 4 x\right) + 10}\right) = 6$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
$$y = 6$$
$$\lim_{x \to \infty}\left(6 + \frac{\log{\left(2 \right)}}{\left(2 x^{2} + 4 x\right) + 10}\right) = 6$$
Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
$$y = 6$$
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función log(2)/(2*x^2 + 4*x + 10) + 6, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{6 + \frac{\log{\left(2 \right)}}{\left(2 x^{2} + 4 x\right) + 10}}{x}\right) = 0$$
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la derecha
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{6 + \frac{\log{\left(2 \right)}}{\left(2 x^{2} + 4 x\right) + 10}}{x}\right) = 0$$
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:
$$6 + \frac{\log{\left(2 \right)}}{\left(2 x^{2} + 4 x\right) + 10} = 6 + \frac{\log{\left(2 \right)}}{2 x^{2} - 4 x + 10}$$
- No
$$6 + \frac{\log{\left(2 \right)}}{\left(2 x^{2} + 4 x\right) + 10} = -6 - \frac{\log{\left(2 \right)}}{2 x^{2} - 4 x + 10}$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar