Sr Examen

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100-32*x+4*x^2+(-1-x)*exp(-x/2)

Gráfico de la función y = 100-32*x+4*x^2+(-1-x)*exp(-x/2)

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
                                     -x 
                                     ---
                       2              2 
f(x) = 100 - 32*x + 4*x  + (-1 - x)*e   
$$f{\left(x \right)} = \left(- x - 1\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}} + \left(4 x^{2} + \left(100 - 32 x\right)\right)$$
f = (-x - 1)*exp((-x)/2) + 4*x^2 + 100 - 32*x
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:
$$\left(- x - 1\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}} + \left(4 x^{2} + \left(100 - 32 x\right)\right) = 0$$
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 100 - 32*x + 4*x^2 + (-1 - x)*exp((-x)/2).
$$\left(-1 - 0\right) e^{\frac{\left(-1\right) 0}{2}} + \left(4 \cdot 0^{2} + \left(100 - 0\right)\right)$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = 99$$
Punto:
(0, 99)
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
$$8 x - \frac{\left(- x - 1\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}}}{2} - e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}} - 32 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = 3.97451755871073$$
$$x_{2} = 3.97451755871071$$
Signos de extremos en los puntos:
(3.9745175587107275, 35.320737054984)

(3.9745175587107076, 35.320737054984)


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:
$$x_{1} = 3.97451755871073$$
$$x_{2} = 3.97451755871071$$
La función no tiene puntos máximos
Decrece en los intervalos
$$\left[3.97451755871073, \infty\right)$$
Crece en los intervalos
$$\left(-\infty, 3.97451755871071\right]$$
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
$$- \frac{\left(x + 1\right) e^{- \frac{x}{2}}}{4} + 8 + e^{- \frac{x}{2}} = 0$$
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
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(- x - 1\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}} + \left(4 x^{2} + \left(100 - 32 x\right)\right)\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(- x - 1\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}} + \left(4 x^{2} + \left(100 - 32 x\right)\right)\right) = \infty$$
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 100 - 32*x + 4*x^2 + (-1 - x)*exp((-x)/2), dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(- x - 1\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}} + \left(4 x^{2} + \left(100 - 32 x\right)\right)}{x}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(- x - 1\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}} + \left(4 x^{2} + \left(100 - 32 x\right)\right)}{x}\right) = \infty$$
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:
$$\left(- x - 1\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}} + \left(4 x^{2} + \left(100 - 32 x\right)\right) = 4 x^{2} + 32 x + \left(x - 1\right) e^{\frac{x}{2}} + 100$$
- No
$$\left(- x - 1\right) e^{\frac{\left(-1\right) x}{2}} + \left(4 x^{2} + \left(100 - 32 x\right)\right) = - 4 x^{2} - 32 x - \left(x - 1\right) e^{\frac{x}{2}} - 100$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar
Gráfico
Gráfico de la función y = 100-32*x+4*x^2+(-1-x)*exp(-x/2)