Sr Examen

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Gráfico de la función y = x*(1+log(x^2))

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

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

Solución analítica
$$x_{1} = - \frac{1}{e^{\frac{1}{2}}}$$
$$x_{2} = e^{- \frac{1}{2}}$$
Solución numérica
$$x_{1} = 0.606530659712633$$
$$x_{2} = -0.606530659712633$$
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 x*(1 + log(x^2)).
$$0 \left(\log{\left(0^{2} \right)} + 1\right)$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = \text{NaN}$$
- no hay soluciones de la ecuación
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
$$\log{\left(x^{2} \right)} + 3 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = - \frac{1}{e^{\frac{3}{2}}}$$
$$x_{2} = e^{- \frac{3}{2}}$$
Signos de extremos en los puntos:
   -3/2     -3/2 
(-e   , 2*e    )

  -3/2      -3/2 
(e   , -2*e    )


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:
$$x_{1} = e^{- \frac{3}{2}}$$
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = - \frac{1}{e^{\frac{3}{2}}}$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, - \frac{1}{e^{\frac{3}{2}}}\right] \cup \left[e^{- \frac{3}{2}}, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left[- \frac{1}{e^{\frac{3}{2}}}, e^{- \frac{3}{2}}\right]$$
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
$$\frac{2}{x} = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga flexiones
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(x \left(\log{\left(x^{2} \right)} + 1\right)\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(x \left(\log{\left(x^{2} \right)} + 1\right)\right) = \infty$$
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 x*(1 + log(x^2)), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\log{\left(x^{2} \right)} + 1\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\log{\left(x^{2} \right)} + 1\right) = \infty$$
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:
$$x \left(\log{\left(x^{2} \right)} + 1\right) = - x \left(\log{\left(x^{2} \right)} + 1\right)$$
- No
$$x \left(\log{\left(x^{2} \right)} + 1\right) = x \left(\log{\left(x^{2} \right)} + 1\right)$$
- Sí
es decir, función
es
impar